碳氢化合物改性催化剂以及碳氢化合物改性装置的制作方法

本发明涉及为了从碳氢化合物类气体得到包含氢和一氧化碳的合成气体而使用的碳氢化合物改性催化剂、以及从包含碳氢化合物的被处理气体生成包含氢和一氧化碳的合成气体的碳氢化合物改性装置。

背景技术：

1、已知使用催化剂从碳氢化合物类气体得到包含氢和一氧化碳的合成气体的方法。作为用于碳氢化合物类气体的改性反应的催化剂，已知在氧化铝等的基体承载了镍的镍类催化剂、承载了钌的钌类催化剂(参照专利文献1)、在氧化铝等的基体承载了铑的铑类催化剂(参照专利文献2)等。

2、此外，已知如下的催化剂，即，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、钛酸钡的载体上，作为活性成分而承载了铑、钴、以及镍(参照专利文献3)。

3、作为一般的金属承载催化剂的制造方法，使用了如下的浸渍法，即，将成为载体的氧化物浸入到金属盐等的溶液，然后进行热处理，由此使活性金属分散于载体表面(专利文献1～3)。

4、另外，关于载体成分，要求高的热稳定性、强度，因此通过在高温进行热处理，从而充分地被烧结，相对于此，关于承载金属，为了得到高的活性，需要维持分散性。因此，为了将热处理工序中的凝聚抑制在最低限度，像上述的浸渍法那样，使用除载体的合成以外的另外的制造工序，在比较低温的热处理条件下固定在载体上。

5、然而，虽然通过浸渍法制造的催化剂能够维持高的金属分散性，但是除载体成分的合成工序以外另外需要承载金属成分的浸渍工序。此外，金属成分通过比较低温的热处理而被粘着，因此金属与载体之间的结合弱，由碳析出造成的活性下降会成为问题。

6、因此，作为不使用浸渍工序的催化剂的制造方法，提出了如下的方法，即，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(专利文献4)。

7、在先技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：日本特开平8-231204号公报

10、专利文献2：日本特开平9-168740号公报

11、专利文献3：日本特开2006-346598号公报

12、专利文献4：日本特开2015-136668号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、虽然在专利文献4记载的催化剂能够抑制碳析出，但是不能说活性充分高，有改善的余地。

3、本发明用于解决上述课题，其目的在于，提供一种活性高的碳氢化合物改性催化剂、以及具备这样的碳氢化合物改性催化剂的碳氢化合物改性装置。

4、用于解决课题的技术方案

5、本发明的碳氢化合物改性催化剂是用于从碳氢化合物类气体生成包含氢和一氧化碳的合成气体的催化剂，其特征在于，

6、包含至少由ba、zr以及ru构成钙钛矿构造的复合氧化物。

7、所述ru相对于所述ba的摩尔比可以设为0.07以上。

8、所述ru相对于所述ba的摩尔比可以设为0.41以下。

9、所述ru相对于所述ba的摩尔比为0.21以上且0.41以下

10、所述钙钛矿构造可以还包含y。

11、所述y相对于所述ba的摩尔比可以设为0.1以上。

12、所述y相对于所述ba的摩尔比可以设为0.5以下。

13、此外，所述y相对于所述ba的摩尔比可以设为0.2以上且0.4以下。

14、所述y相对于所述zr的摩尔比可以设为0.1以上。

15、所述y相对于所述zr的摩尔比可以设为1以下。

16、此外，所述y相对于所述zr的摩尔比可以设为0.25以上且0.67以下。

17、所述zr和所述y的合计量相对于所述ba的摩尔比可以设为0.68以上且1.5以下。

18、本发明的碳氢化合物改性装置，其特征在于，具备：

19、管，流通至少包含碳氢化合物的被处理气体；

20、加热部，对在所述管中流通的所述被处理气体进行加热；和

21、催化剂，配置在所述管的内部的与所述被处理气体接触的位置，包含至少由ba、zr以及ru构成钙钛矿构造的复合氧化物。

22、在上述碳氢化合物改性装置中，所述ru相对于所述ba的摩尔比可以设为0.07以上且0.41以下。

23、在上述碳氢化合物改性装置中，所述ru相对于所述ba的摩尔比为0.21以上且0.41以下

24、也可以是，在所述管中流通至少包含碳氢化合物以及硫磺成分的被处理气体，

25、所述钙钛矿构造还包含y。

26、也可以是，还具备：碳氢化合物供给源，配置在所述管的上游侧，供给所述碳氢化合物。

27、此外，也可以是，还具备：氢提取口，配置在所述管的下游侧，用于提取通过所述碳氢化合物的改性而得到的氢。

28、发明效果

29、根据本发明的碳氢化合物改性催化剂，在对碳氢化合物类气体进行改性时示出高的催化剂活性，能够高效地进行改性。

技术特征：

1.一种碳氢化合物改性催化剂，是用于从碳氢化合物类气体生成包含氢和一氧化碳的合成气体的催化剂，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的碳氢化合物改性催化剂，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的碳氢化合物改性催化剂，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的碳氢化合物改性催化剂，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的碳氢化合物改性催化剂，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的碳氢化合物改性催化剂，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的碳氢化合物改性催化剂，其特征在于，

8.根据权利要求2所述的碳氢化合物改性催化剂，其特征在于，

9.根据权利要求4、5、7以及8中的任一项所述的碳氢化合物改性催化剂，其特征在于，

10.一种碳氢化合物改性装置，其特征在于，具备：

11.根据权利要求10所述的碳氢化合物改性装置，其特征在于，

12.根据权利要求10或11所述的碳氢化合物改性装置，其特征在于，

13.根据权利要求10或11所述的碳氢化合物改性装置，其特征在于，

技术总结
本发明提供一种碳氢化合物改性催化剂以及碳氢化合物改性装置。碳氢化合物改性催化剂是用于从碳氢化合物类气体生成包含氢和一氧化碳的合成气体的催化剂，包含至少由Ba、Zr以及Ru构成钙钛矿构造的复合氧化物，Ru相对于Ba的摩尔比为0.21以上且0.41以下。碳氢化合物改性装置(100)具备：管(1)，流通至少包含碳氢化合物的被处理气体；加热部(2)，对在管(1)中流通的被处理气体进行加热；和催化剂(3)，配置在管(1)的内部的与被处理气体接触的位置，包含至少由Ba、Zr以及Ru构成钙钛矿构造的复合氧化物，Ru相对于Ba的摩尔比为0.21以上且0.41以下。

技术研发人员：佐藤秀人
受保护的技术使用者：株式会社村田制作所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13