[发明专利]合成气体制造用催化剂结构体、具备该合成气体制造用催化剂结构体的合成气体制造装置以及合成气体制造用催化剂结构体的制造方法

说明书

本发明提供一种催化活性的降低得以抑制、能高效地制造包含一氧化碳和氢的合成气体的合成气体制造用催化剂结构体以及具备该合成气体制造用催化剂结构体的合成气体制造装置。本发明的合成气体制造用催化剂结构体(1)是在制造包含一氧化碳和氢的合成气体时使用的合成气体制造用催化剂结构体(1)，其具备：多孔质结构的载体(10)，由沸石型化合物构成；以及至少一种催化剂物质(20)，存在于载体(10)内，载体(10)具有相互连通的通道(11)，催化剂物质(20)为金属微粒，存在于载体(10)的至少通道(11)。

技术领域

本发明涉及一种在使含甲烷气体与二氧化碳接触来制造包含一氧化碳和氢的合成气体时使用的合成气体制造用催化剂结构体、具备该合成气体制造用催化剂结构体的合成气体制造装置以及合成气体制造用催化剂结构体的制造方法。

背景技术

近年来，作为全球变暖的对策，使全球变暖的原因物质即二氧化碳与甲烷接触而转化为包含一氧化碳和氢的合成气体的技术(干重整)受到关注。

作为制造这样的合成气体时使用的催化剂，例如，在专利文献1中，公开了一种使用了包含Mn、规定的碱土金属等的缺氧钙钛矿型的复合氧化物作为载体，并且使用了镍作为担载金属的催化剂。

但是，使二氧化碳与甲烷接触而转化为包含一氧化碳和氢的合成气体的反应需要在800℃以上的高温下进行。在专利文献1所公开的催化剂中，由于金属担载于载体的表面，因此，在高温下催化剂粒子彼此凝聚，催化活性容易降低，催化活性也不能说是充分的。

作为抑制催化剂粒子彼此的粘接，增加催化剂粒子的比表面积的方法，例如，在专利文献2中，公开了一种在将催化剂粒子固定于基材表面后，以规定的条件进行氧化处理和还原处理的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-255911号公报

专利文献2：日本特开2016-2527号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，即使在专利文献2所公开的催化剂粒子固定于基材表面的催化剂结构体中，也会因催化剂结构体配置于高温的反应场所而使催化活性降低。因此，为了再生催化功能，需要再次实施氧化处理和还原处理，作业变得繁杂。

本发明的目的在于，提供一种催化活性的降低得以抑制，能高效地制造包含一氧化碳和氢的合成气体的合成气体制造用催化剂结构体、具备该合成气体制造用催化剂结构体的合成气体制造装置以及合成气体制造用催化剂结构体的制造方法。

技术方案

本发明人等为了实现上述目的而反复进行了深入研究，其结果是，发现了如下事实，并基于该发现而完成了本发明，即，可得到一种合成气体制造用催化剂结构体，其具备：多孔质结构的载体，由沸石型化合物构成；以及至少一种催化剂物质，存在于所述载体内，所述载体具有相互连通的通道，所述催化剂物质为金属微粒，存在于所述载体的至少所述通道，由此，催化活性的降低得以抑制，能高效地制造包含一氧化碳和氢的合成气体。

即，本发明的主旨构成如下。

[1]一种合成气体制造用催化剂结构体，其特征在于，是在制造包含一氧化碳和氢的合成气体时使用的合成气体制造用催化剂结构体，所述合成气体制造用催化剂结构体具备：多孔质结构的载体，由沸石型化合物构成；以及至少一种催化剂物质，存在于所述载体内，所述载体具有相互连通的通道，所述催化剂物质为金属微粒，存在于所述载体的至少所述通道。

[2]根据上述[1]所述的合成气体制造用催化剂结构体，其特征在于，所述金属微粒为由选自由铑(Rh)、钌(Ru)、铱(Ir)、钯(Pd)、铂(Pt)、铁(Fe)、钴(Co)以及镍(Ni)构成的组中的至少一种金属构成的微粒。