烃重整催化剂和烃重整装置制造方法及图纸

烃重整催化剂，是由烃类气体生成含氢和一氧化碳的合成气体时所使用的烃重整催化剂，包含具有钙钛矿结构的复合氧化物，复合氧化物具有以BaCeO3为主成分的结晶相，且含有Ru。且含有Ru。且含有Ru。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烃重整催化剂和烃重整装置


[0001]本专利技术涉及烃重整催化剂和具备这样的烃重整催化剂的烃重整装置，所述烃重整催化剂在由烃类气体生成含氢和一氧化碳的合成气体时使用。

技术介绍

[0002]已知有使用催化剂，由烃类气体得到含氢和一氧化碳的合成气体的方法。作为用于烃类气体的重整反应的催化剂，已知有在氧化铝等的基体上担载镍的镍系催化剂、担载钌的钌系催化剂(参照专利文献1)，在氧化铝等的基体上担载铑的铑系催化剂(参照专利文献2)等。
[0003]另外，已知有以抑制碳析出和提高低温下的活性为目的，在使用了作为钙钛矿型化合物的铝酸镧、钛酸锶、钛酸钡的担体上担载铑、钴和镍作为活性成分的催化剂(参照专利文献3)。
[0004]作为一般的金属担载催化剂的制造方法，使用将作为担体的氧化物浸于金属盐等的溶液中后，通过进行热处理而使活性金属分散在担体表面的浸渍法(专利文献1～3)。
[0005]还有，因为担体成分要求有高的热稳定性和强度，所以通过在高温下进行热处理而被充分烧结，相对于此，担载金属为了得到高活性而需要维持分散性。因此，为了将热处理工序中的凝集抑制在最低限度，如上述的浸渍法那样，使用不同于担体合成的制造工序，在比较低温的热处理条件下固定在担体上。
[0006]但是，由浸渍法制造的催化剂，虽然能够维持高的金属分散性，但需要与担体成分的合成工序不同，担载金属成分的浸渍工序。另外，因为金属成分经过比较低温的热处理而被附着，所以金属与担体之间的结合弱，碳析出导致的活性降低成为问题。
[0007]因此，作为不使用浸渍工序的催化剂的制造方法，提出有通过固相合成来合成含有BaNiY2O5的复合氧化物，由此使Ni成分的分散性提高的方法(专利文献4)。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特开平8－231204号公报
[0011]专利文献2：日本特开平9－168740号公报
[0012]专利文献3：日本特开2006－346598号公报
[0013]专利文献4：日本特开2015－136668号公报
[0014]然而，专利文献4所述的催化剂，虽然能够抑制碳析出，但说不上活性充分高，尚有改善的余地。

技术实现思路

[0015]本专利技术正是要解决上述课题，其目的在于，提供一种活性高的烃重整催化剂、和具备这样的烃重整催化剂的烃重整装置。
[0016]本专利技术的烃重整催化剂，其特征在于，是在由烃类气体生成含氢和一氧化碳的合
成气体时所使用的催化剂，其中，包含具有钙钛矿结构的复合氧化物，所述复合氧化物具有以BaCeO3为主成分的结晶相，并且含有Ru。
[0017]根据本专利技术，能够提供活性高的烃重整催化剂、和具备这样的烃重整催化剂的烃重整装置。
附图说明
[0018]图1是表示烃重整装置的概略结构的图。
[0019]图2是表示实施例2和实施例26的烃重整催化剂的X射线衍射花样的图。
具体实施方式
[0020]以下展示本专利技术的实施方式，具体地说明本专利技术的特征。
[0021]本专利技术的烃重整催化剂，是在由烃类气体生成含氢和一氧化碳的合成气体时所使用的催化剂，包含具有钙钛矿结构的复合氧化物，复合氧化物满足如下要件：具有以BaCeO3为主成分的结晶相，并且含有Ru(以下，称为本专利技术的要件)。
[0022]作为被处理气体的烃类气体，例如，能够使用以丙烷为主成分的丙烷气和以甲烷为主成分的天然气。另外，也能够使用使汽油或煤油、甲醇或乙醇等的液态烃气化而得到的烃类气体。
[0023]列举丙烷气的水蒸气重整为例，说明由烃类气体合成含氢和一氧化碳的合成气体的反应。丙烷气的水蒸气重整由下式(1)表示。
[0024]C3H8+3H2O
→
7H2+3CO
ꢀꢀ
(1)
[0025]但是，由烃类气体生成含氢和一氧化碳的合成气体的方法不限定于水蒸气重整。例如，除水蒸气以外，也包含氧和二氧化碳或它们的混合物。含二氧化碳时的重整反应，由下式(2)表示。
[0026]C3H8+3CO2→
4H2+6CO
ꢀꢀ
(2)
[0027]图1是表示由至少含烃的被处理气体生成含氢和一氧化碳的合成气体的烃重整装置100的概略结构的图。烃重整装置100具备：被处理气体流通的管1；加热在管1中流通的被处理气体的加热部2；配置在管1内部的、与被处理气体接触的位置的烃重整催化剂3。烃重整催化剂3是满足本专利技术的要件的催化剂，包含具有钙钛矿结构的复合氧化物，复合氧化物具有以BaCeO3为主成分，并含有Ru的结晶相。还有，被处理气体自身为充分高温时，能够省略加热部2。
[0028]在管1的上游侧连接有供气管4。烃从烃供给源6被供给到供气管4。但是，烃供给源6也可以设于供气管4的前段。另外，在从烃供给源6被供给的烃中也可以包含其他的成分。
[0029]在管1的下游侧连接有排气管5，所述排气管5用于排出经重整而得到的含氢和一氧化碳的合成气体。在排气管5上设有氢引出口7，构成为能够引出合成气体中包含的氢。例如，可以形成为在排气管5内设置CO变换器，除去合成气体中所含的一氧化碳，从氢引出口7引出氢。
[0030](实施例1～24)
[0031]作为烃重整催化剂的材料，准备BaCO3、ZrO2、CeO2、Y2O3和RuO2，使Ba:Zr:Ce:Y:Ru的摩尔比为表1所示的比例而进行称量，加入砾石、水和粘合剂进行湿法混合，得到混合物。将
所得到的混合物在烘箱内以120℃的温度进行干燥后，进行粉碎、分级，由此成为0.5mm以上且0.7mm以下大小的粒状。其后，通过对于粒状试料在空气中以1000℃、1小时的条件进行烧成，从而得到实施例1～24的烃重整催化剂。
[0032]实施例1～24的烃重整催化剂是满足本专利技术的要件的催化剂。如表1所示，实施例1～24的烃重整催化剂含Ba、Zr、Ce、Y和Ru。Ce对于Ba的摩尔比为0.10以上且0.70以下，Ru对于Ba的摩尔比为0.04以上且0.43以下，Y对于Ba的摩尔比为0.05以上且0.50以下，Zr对于Ba的摩尔比为0.10以上且0.80以下。另外，Zr和Ce和Y的合计量对于Ba的摩尔比为0.71以上且1.67以下。
[0033](实施例25～28)
[0034]作为烃重整催化剂的材料，准备BaCO3、ZrO2、CeO2和RuO2，使Ba:Zr:Ce:Ru的摩尔比为表1所示的比例而进行称量，加入砾石、水和粘合剂进行湿式混合，得到混合物。之后，通过与制作实施例1～24的烃重整催化剂的方法相同的方法，制作实施例25～28的烃重整催化剂。
[0035]实施例25～28的烃重整催化剂是满足本专利技术的要件的催化剂。如表1所示，实施例25～28的烃重整催化剂含Ba、Zr、Ce和Ru。
[0036](实施例29～32)
[0037]作为烃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种烃重整催化剂，其特征在于，是由烃类气体生成含氢和一氧化碳的合成气体时所使用的催化剂，其中，包含具有钙钛矿结构的复合氧化物，所述复合氧化物，具有以BaCeO3为主成分的结晶相，且含有Ru。2.根据权利要求1所述的烃重整催化剂，其特征在于，所述复合氧化物还具有以BaZrO3为主成分的结晶相。3.根据权利要求2所述的烃重整催化剂，其特征在于，所述钙钛矿结构，至少包含Ba、Zr、Ce和Ru。4.根据权利要求1～3中任一项所述的烃重整催化剂，其特征在于，所述复合氧化物中不含Y，Ce对于Ba的摩尔比为0.50以上且0.70以下。5.根据权利要求2所述的烃重整催化剂，其特征在于，所述复合氧化物中包含Y。6.根据权利要求5所述的烃重整催化剂，其特征在于，所述钙钛矿结构至少包含Ba、Zr、Ce、Y和Ru。7.根据权利要求6所述的烃重整催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤秀人，竹内昭广，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：