CO转化催化剂、CO转化反应装置和气化气的精制方法制造方法及图纸

本发明专利技术的CO转化催化剂是对气体中的一氧化碳(CO)进行改质的CO转化催化剂，其活性成分以钼(Mo)或铁(Fe)中的任意一种为主成分、并且以镍(Ni)或钌(Ru)中的任意一种为副成分，以负载该活性成分的包含钛(Ti)、锆(Zr)和铈(Ce)中的任意一种或二种以上的氧化物为载体，将催化剂制造烧成时的温度设为550℃以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使气化气中的CO转化为CO2的CO转化催化剂、CO转化反应装置和气 化气的精制方法。
技术介绍
煤的有效利用作为在近年来的能源问题上的强有力的手段之一受到关注。另一方面，为了将煤变换为附加值高的能量媒介，需要煤气化技术、气体精制技术 等尖端技术。 已提出了使用该气化气进行发电的煤气化复合发电系统（专利文献1)。该煤气化复合发电（Integratedcoal.GasificationCombinedCycle:IGCC)是 指将煤在高温高压的气化炉内转换成可燃性气体，并以该气化气为燃料利用燃气涡轮和蒸 汽涡轮进行复合发电的系统。 例如存在于煤气化气（生成气体）中的烃化合物大部分是一氧化碳（CO)，二氧化 碳（CO2)、烃（CH4、CnHJ仅为几个百分点。其结果是，为了回收CO2，需要将生成气体中存在 的CO转换为CO2，进而提出了添加水蒸汽（H2O)并且使用CO转化催化剂，通过下述反应转 换为CO2 (专利文献2)的方案。目前，根据对于化工领域中的转化反应的认识，通过充分提高CO转化反应器入口 的水蒸汽添加比例（H2CVCO)，促进上述（1)的反应的基础上，能够得到希望的〇) - 〇)2转 换率。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2004-331701号公报 专利文献2 :日本特开2011-157486号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题 另外，例如作为CO转化催化剂，通常使用Co-MoAl2O3系催化剂，由于在高温区域 (例如350°C以上）发挥活性，因此担心碳（C)析出。 因此，作为对C析出的应对措施，需要添加过量的水蒸汽量（水蒸汽（H2O)/ CO彡 3) 〇 另一方面，具备CO2回收设备的IGCC成套设备是发电成套设备，需要在顾及环境 (CO2排出量的降低）的同时，把重点放在成套设备发电效率上。 也就是说，作为供给至转化反应器并用于水蒸汽添加比例（H2CVCO)的水蒸汽添加 源，例如使用来自于HRSG(废热回收锅炉）的抽气中压蒸汽，但是，降低抽气水蒸汽量在实 现成套设备效率提高方面是重要的要素，因此，从提高发电效率的观点出发，要求尽可能减 少来自于HRSG(废热回收锅炉）的抽气水蒸汽量。因此，迫切期望即使将水蒸汽的供给量从水蒸汽（H2CVCO) = 3大幅降低至水蒸汽 (H2CVCO) = 1左右时仍能够实现对C析出的耐久性的提高、并且能够长期而稳定地进行CO 转化转换的CO转化催化剂的出现。 本专利技术鉴于上述问题，其课题在于提供即使水蒸汽量少时催化剂劣化的程度也不 激烈并能够稳定且高效地进行CO转化反应的CO转化催化剂、CO转化反应装置及气化气的 精制方法。 用于解决课题的方法 用于解决上述课题的本专利技术的第一专利技术是一种CO转化催化剂，其特征在于，是对 气体中的一氧化碳（CO)进行改质的CO转化催化剂，作为活性成分，以钼（Mo)或铁（Fe)中 的任意一种为主成分、并且以镍（Ni)或钌（Ru)中的任意一种为副成分，以负载该活性成分 的包含钛（Ti)、锆（Zr)、铈（Ce)、硅（Si)、错（Al)、镧（La)中的二种以上的复合氧化物为载 体，所述CO转化催化剂通过在550°C以上进行高温烧成而成。 第二专利技术是一种CO转化催化剂，其特征在于，在第一专利技术中，所述活性成分的主 成分的负载量为〇. 1~25重量％，并且副成分的负载量为0. 01~10重量％。 第三专利技术是一种CO转化反应装置，其特征在于，其为将第一或第二专利技术的CO转化 催化剂填充在反应塔内而成。 第四专利技术是一种气化气的精制方法，其特征在于，用过滤器除去在气化炉中得到 的气化气中的煤尘后，利用湿式洗涤装置进一步净化CO转化反应后的气化气，接着，除去 气化气中的二氧化碳及硫化氢，使用第一或第二专利技术的CO转化催化剂，进行使气化气中的 CO变换为CO2的CO转化反应，得到精制气体。 专利技术的效果 本专利技术所涉及的CO转化催化剂增大了催化剂的平均微孔径，因此即便在发生碳 (C)析出的情况下，也能够起到耐久性优异、并能够长期稳定地维持CO转化反应的效果。【附图说明】 图1是具备填充有CO转化催化剂的CO转化反应装置的气化气精制系统的示意 图。 图2是表示煤气化发电成套设备的一例的图。【具体实施方式】 以下，参照附图对本专利技术进行详细说明。需要说明的是，本专利技术并不限定于下述实 施例。另外，在下述实施例中的构成要素中，包含本领域技术人员容易想到的内容、实质上 相同的内容、所谓等同的范围的内容。此外，下述实施例中公开的构成要素可以适当组合。 实施例 对于本专利技术的实施例所涉及的CO转化催化剂及使用其的CO转化反应装置，参照 附图进行说明。图1是具备填充有本实施例的CO转化催化剂的CO转化反应装置的气化气 精制系统的不意图。 如图1所示，气化气精制系统10具备：将作为燃料F的煤进行气化的气化炉11;除 去作为生成气体的气化气12中的煤尘的过滤器13;除去通过过滤器13后的气化气12中的 卤素的湿式洗涤装置14;包括吸收除去热交换后的气化气12中的0)2及H2S的吸收塔15A 和进行再生的再生塔15B，并且在再生塔15B侧具备再生过热器16的气体精制装置15;提 高气化气12的温度的第一热交换器17及第二热交换器18;具备将温度上升至例如300°C 的气化气12中的CO变换为0)2而制成精制气体22的CO转化催化剂19的CO转化反应装 置20。需要说明的是，图1中的符号21表示水蒸汽。 在气化炉11中，使作为燃料F的煤与空气、氧等气化剂接触，通过使其燃烧、气化 而生成气化气12。气化炉11中生成的气化气12以一氧化碳（CO)、氢（H2)、二氧化碳（CO2) 为主成分，还微量地含有煤中微量包含的元素（例如卤素化合物、汞（Hg)等重金属）、煤气 化时的未燃化合物（例如酚、蒽等多环芳香族、氰、氨等）等。 气化炉11中生成的气化气12从气化炉11导入至过滤器13。导入至过滤器13的 气化气12除去了气化气12中的煤尘。需要说明的是，除过滤器以外，还可以使用旋风、电 集尘装置（EP〖ElectrostaticPrecipitator)等。 对于气化气12而言，在过滤器13中除去煤尘后，通过气体精制装置15进行气体 精制，之后通过第一热交换器17及第二热交换器18使气化气12的温度上升。 接着，通过水蒸汽供给装置（水蒸汽供给单元）供给水蒸汽21后，导入至具有CO 转化催化剂19的CO转化反应装置20。通过该CO转化反应装置20,对气化气12中的一氧 化碳（CO)进行改质，在CO转化催化剂19的作用下转换为二氧化碳（CO2)。 本专利技术所涉及的CO转化催化剂19是对气化气中的一氧化碳（CO)进行改质的CO 转化催化剂，活性成分以钼（Mo)或铁（Fe)中的任意一种为主成分、并且以镍（Ni)或钌 (Ru)中的任意一种为副成分，以负载该活性成分的包含钛（Ti)、锆（Zr)、铈（Ce)、硅（Si)、 铝（Al)、镧（La)中的任意二种以上的复合氧化物为载体，所述CO转化催化剂通过在550°C 以上、更优选600°C以上进行高温烧成而成。 作为载体的复合氧化物的一例，使用例如Ti02-Si02、Ti02-Zr02、Ti02-Al203、 Zr本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CO转化催化剂，其特征在于，是对气体中的一氧化碳CO进行改质的CO转化催化剂，作为活性成分，以钼Mo或铁Fe中的任意一种为主成分、并且以镍Ni或钌Ru中的任意一种为副成分，以负载该活性成分的包含钛Ti、锆Zr、铈Ce、硅Si、铝Al、镧La中的任意二种以上的复合氧化物为载体，所述CO转化催化剂通过在550℃以上进行高温烧成而成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：米村将直，安武聪信，泽田明宏，清木义夫，田中幸男，东野耕次，阿部飞太，吉田香织，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP