專利名稱:含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法、焦油重整方法及含焦油氣體的重整用催化劑的 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及將碳質(zhì)原料熱分解時(shí)產(chǎn)生的高溫含焦油氣體進(jìn)行重整而向以氫、一氧化碳、甲烷為中心的氣體轉(zhuǎn)化的重整用催化劑的制造方法、使用了該催化劑的焦油氣化方法(重整方法)及含焦油氣體的重整用催化劑劣化時(shí)的再生方法。本申請(qǐng)基于2008年9月24日在日本申請(qǐng)的特愿2008-244852號(hào)而主張優(yōu)先權(quán), 將其內(nèi)容援引于此。
背景技術(shù):
鋼鐵業(yè)是占日本總能量消耗量的約一成的高耗能產(chǎn)業(yè),但在高爐法連續(xù)煉鐵工藝中約四成是未利用的廢熱。其中,作為雖然容易回收但以往沒有被利用的熱源,有由煉焦?fàn)t產(chǎn)生的高溫的未精制COG(煉焦?fàn)t氣體、以下稱為“粗COG”)的顯熱。作為該粗COG的顯熱的回收技術(shù),以往專利文獻(xiàn)1及2提出了以間接熱回收為主體的方法,它們公開了如下方法在煉焦?fàn)t上升管內(nèi)部或者在上升管部與集氣管部之間設(shè)置傳熱管,使熱介質(zhì)在該傳熱管內(nèi)部循環(huán)流通來回收顯熱。但是,在這些方法中,伴隨著產(chǎn)生COG的焦油、輕油等向傳熱管外表面的附著、碳化和凝聚所導(dǎo)致的致密化加劇,經(jīng)時(shí)傳熱效率的降低和熱交換效率降低的問題是不可避免的。作為解決這些問題的技術(shù),專利文獻(xiàn)3公開了如下方法在傳熱管外表面涂布結(jié)晶性鋁硅酸鹽、結(jié)晶性二氧化硅等催化劑,介由催化劑將焦油等附著物分解成低分子量的烴,從而穩(wěn)定地維持傳熱效率。但是,該方法也沒有跳出粗COG顯熱的間接熱回收技術(shù)的范疇,此外,完全沒有考慮焦油等重質(zhì)烴的分解產(chǎn)物是否變成容易作為氣體燃料等利用的輕質(zhì)烴等。進(jìn)而 ,也沒有研究粗COG中含有的高濃度的硫化氫等催化劑中毒性硫化合物成分所導(dǎo)致的分解活性的經(jīng)時(shí)劣化的影響。另一方面,關(guān)于性質(zhì)根據(jù)溫度的不同而大大變化的將熱能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的所謂熱能的化學(xué)能轉(zhuǎn)化技術(shù),提出了燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(GTCC)與其他成套設(shè)備的聯(lián)合系統(tǒng), 例如,與利用了高溫氧輸送性固體電解質(zhì)的氧制造的組合(專利文獻(xiàn)4)、利用了燃?xì)廨啓C(jī)出口排氣顯熱的天然氣的水蒸氣重整和制氫及其燃料利用(專利文獻(xiàn)5)等到處可見。任何一種技術(shù)都是以固體電解質(zhì)、催化劑這類功能材料為介質(zhì)而作用于空氣、天然氣,從而轉(zhuǎn)化成氧、氫這類化學(xué)能的技術(shù)。對(duì)于在高溫下生成的反應(yīng)性氣體,利用其顯熱,在催化劑存在下直接導(dǎo)入化學(xué)反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的技術(shù)基本沒有,以往基本上都是高溫氣體的顯熱被間接地回收或者完全不被利用而對(duì)冷卻了的氣體進(jìn)行各種處理加以利用的情況。但是,雖說粗COG具有顯熱, 但硫化合物的含量超過2000ppm,從焦油等重質(zhì)烴的分解反應(yīng)所涉及的催化劑反應(yīng)設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)出發(fā),認(rèn)為上述技術(shù)極其難以實(shí)現(xiàn),迄今為止如專利文獻(xiàn)6中所記載的那樣進(jìn)行了研究,但重整活性未必可以說是充分的。此外,能量轉(zhuǎn)化催化劑通常采用從外部將活性金屬種擔(dān)載在二氧化硅、氧化鋁等多孔質(zhì)陶瓷載體上的擔(dān)載法來制造,但該方法難以提高擔(dān)載金屬成分的分散性,并且容易遭受硫中毒和碳析出,所以難以制造適于在上述包含高濃度硫化合物的氣氛下容易引起碳析出的以稠合多環(huán)芳香族為主體的焦油的分解反應(yīng)的催化劑。 此外,一旦進(jìn)行反應(yīng)而性能劣化后,為了再生而進(jìn)行空氣燃燒,由此容易弓I起擔(dān)載金屬粒子的燒結(jié)(粗大化),也難以通過再生來實(shí)現(xiàn)活性的再現(xiàn)。此外,關(guān)于鎳鎂氧化物化合物與氧化鋁的混合物的制造方法,即使單純地將鎳鎂氧化物化合物粉末與氧化鋁粉末物理混合后進(jìn)行成型、燒成,催化劑中的各元素的存在狀態(tài)也不均質(zhì),特別是活性種鎳凝聚而表面積沒有增高,重整活性不充分,且碳析出量較多等,沒有達(dá)到實(shí)用上可耐受的水平。另一方面,作為含有鎳、鎂及鋁的氧化物的制造方法,非專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)8等中公開了利用沉淀劑由溶解了各金屬成分的水溶液制成沉淀物(主要形成水滑石結(jié)構(gòu))后進(jìn)行燒成而得到的材料,但重整活性并不充分且碳析出量較多,在面向?qū)嵱没矫娲嬖趩?題。這其中,本發(fā)明者們進(jìn)行了深入研究,結(jié)果判明,通過下述方法制造的催化劑的重整活性高,碳析出量比較少,并對(duì)此提出了專利申請(qǐng)(日本特愿2008-155887號(hào)),上述方法是利用沉淀劑由含有鎳成分和鎂成分的水溶液形成共沉淀物,干燥、煅燒后添加氧化鋁粉末和水或添加氧化鋁溶膠,對(duì)由此得到的混合物進(jìn)行干燥及燒成或者進(jìn)行干燥、煅燒、成型及燒成。但認(rèn)為為了面向?qū)嵱没_發(fā)出長(zhǎng)期顯示穩(wěn)定的活性的催化劑還需要進(jìn)一步降低碳析出量。進(jìn)而,由于近年來的地球變暖問題,作為削減二氧化碳排出量的有效手段,碳質(zhì)原料之一即生物質(zhì)的利用引人注目,各地都在進(jìn)行有關(guān)生物質(zhì)的高效率能量轉(zhuǎn)化的研究。此夕卜,最近從確保能量資源的觀點(diǎn)出發(fā),有關(guān)過去集中精力進(jìn)行的煤的有效利用的研究也在向?qū)嵱没匦逻M(jìn)行考慮。其中,關(guān)于將生物質(zhì)通過干餾而生成的焦油氣化、生成粗氣體(未精制氣體)、并利用其顯熱的方法,特別是以使用了催化劑的焦油的催化劑重整為中心,以專利文獻(xiàn)7等為代表進(jìn)行了各種研究,但與上述來自煤的焦油的分解反應(yīng)同樣,從催化劑活性、催化劑再生的觀點(diǎn)出發(fā)未必是充分的。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特公昭59-44346號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開昭58-76487號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開平8-134456號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 美國(guó)專利第5516359號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開2000-54852號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 日本特開2003-55671號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7 日本特開2005-53972號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8 日本特開昭50-4001號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1 :F. Basile et al. , Stud. Surf. Sci. Catal. , Vol. 119(1998)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明的目的在于著眼于煤或生物質(zhì)等碳質(zhì)原料的熱分解時(shí)產(chǎn)生的粗氣體(未精制氣體)所具有的顯熱,同時(shí)提供一種用于化學(xué)能轉(zhuǎn)化的粗氣體的處理中所使用的重整用催化劑的制造方法及焦油重整方法,所述化學(xué)能轉(zhuǎn)化為通過利用粗氣體中含有和伴隨的高溫焦油的高化學(xué)反應(yīng)活性,在催化劑存在下向輕質(zhì)化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,由此轉(zhuǎn)化成以甲烷、 一氧化碳、氫等為主體的燃料構(gòu)成。對(duì)于通過本發(fā)明的制造方法制造的重整用催化劑特別是對(duì)于粗COG等含有高濃度硫化氫的含焦油氣體,也具有高性能和較高的耐碳析出性。 此外,本發(fā)明的目的在于提供一種焦油氣化用催化劑的再生方法,其通過對(duì)于使用本催化劑來進(jìn)行氣化反應(yīng)而劣化了的催化劑,導(dǎo)入水蒸氣或空氣而形成氧化性氣氛,由此除去催化劑上的析出碳、吸附硫,恢復(fù)催化劑活性,從而能夠穩(wěn)定地運(yùn)行。用于解決課題的手段本發(fā)明者們著眼于構(gòu)成催化劑的元素、組成而進(jìn)行催化劑設(shè)計(jì),對(duì)其制造方法進(jìn)行了深入研究,結(jié)果,作為在本發(fā)明的碳質(zhì)原料的熱分解時(shí)將粗氣體中含有和伴隨的焦油向以甲烷、一氧化碳、氫等為主體的輕質(zhì)化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的催化劑,著眼于固相晶析法,該固相晶析法與以往的擔(dān)載法不同,具有如下各種特征由于活性種金屬能夠微細(xì)析出且能夠高速反應(yīng),所析出的活性金屬與基體(母相)牢固地結(jié)合,所以不易燒結(jié)(粗大化),能夠抑制活性降低,以及能夠通過燒成將所析出的活性種金屬再次向基體中固溶,且能夠進(jìn)行可以抑制燒結(jié)的再生等。具體而言,發(fā)現(xiàn)了如下制造方法通過利用預(yù)先將作為活性種的鎳元素與成為基體的氧化鋁、氧化鎂等進(jìn)行化合物化,采用反應(yīng)前的還原處理使鎳金屬?gòu)难趸锘w以簇狀在氧化物表面微細(xì)析出這一點(diǎn),從而即使在可造成硫中毒的硫成分的高濃度的氣氛下、大量含有焦油等重質(zhì)烴等容易引起碳析出的成分的嚴(yán)酷狀況下,由于活性金屬的表面積大且即使遭受硫中毒也能夠重新析出活性金屬,因此能夠?qū)⒅刭|(zhì)烴向甲烷、一氧化碳、氫等輕質(zhì)化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化。進(jìn)而發(fā)現(xiàn),通過在濕潤(rùn)下進(jìn)行與用于將上述鎳與氧化鎂的化合物成型而添加的氧化鋁粘合劑的混合,從而鎳和氧化鎂的化合物與氧化鋁的混合狀態(tài)高度均質(zhì)化,其后進(jìn)行干燥、粉碎后的成型、燒成或者進(jìn)行干燥、煅燒、粉碎、成型及燒成而制造的催化劑成型體顯示出高重整活性,并且能夠降低碳析出量。以下,示出本發(fā)明的特征。(1) 一種含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,向鎳化合物與鎂化合物的混合溶液中添加沉淀劑,使鎳與鎂共沉淀而生成沉淀物;向該沉淀物中添加氧化鋁粉末和水或者添加氧化鋁溶膠并進(jìn)行混合而生成混合物;對(duì)該混合物至少進(jìn)行干燥及燒成,從而制造催化劑。(2)根據(jù)(1)所述的含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,對(duì)上述混合物進(jìn)行干燥及燒成或者進(jìn)行干燥、煅燒、粉碎、成型及燒成,從而制造催化劑。(3) 一種含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,向鎳化合物與鎂化合物的混合溶液中添加沉淀劑,使鎳與鎂共沉淀而生成沉淀物;向該沉淀物中添加氧化鋁粉末和水或者添加氧化鋁溶膠并進(jìn)行混合而生成混合物;將該混合物干燥及煅燒后,進(jìn)一步混合氧化鋁粉末和水或者混合氧化鋁溶膠而生成第2混合物;對(duì)該第2混合物至少進(jìn)行干燥及燒成,從而制造催化劑。(4)根據(jù)(3)所述的含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,對(duì)上述第2混合物進(jìn)行干燥及燒成或者進(jìn)行干燥、煅燒、粉碎、成型及燒成,從而制造催化劑。(5)根據(jù)(1) 中任一項(xiàng)所述的含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,上述制造的含焦油氣體的重整用催化劑按照鎳含量為1 50質(zhì)量%、鎂含量為 5 45質(zhì)量%、氧化鋁的含量為20 80質(zhì)量%的方式進(jìn)行制造。(6)根據(jù)( 所述的含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,上述制造的含焦油氣體的重整用催化劑按照鎳含量為1 35質(zhì)量%、鎂含量為10 25質(zhì)量%、 氧化鋁的含量為20 80質(zhì)量%的方式進(jìn)行制造。(7) 一種含焦油氣體的重整方法,其使用了通過上述(1) (6)中任一項(xiàng)所述的制造方法制造的含焦油氣體的重整用催化劑。(8)根據(jù)(7)所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,在上述含焦油氣體重整用催化劑的存在下或者在還原后的上述催化劑的存在下,使之與在將碳質(zhì)原料熱分解時(shí)產(chǎn)生的含焦油氣體中的氫、二氧化碳及水蒸氣接觸,從而將上述含焦油氣體中的焦油重整并氣化。(9)根據(jù)(8)所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,使上述熱分解時(shí)產(chǎn)生的含焦油氣體從外部接觸氫、二氧化碳、水蒸氣中的至少任一種氣體,從而將上述含焦油氣體
重整并氣化。(10)根據(jù)(7) (9)中任一項(xiàng)所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,上述含焦油氣體是含有20ppm以上的硫化氫的含焦油氣體。(11)根據(jù)(7) (10)中任一項(xiàng)所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,向上述重整氣體中進(jìn)一步加入含氧氣體并使其與上述含焦油氣體接觸,從而使上述含焦油氣體中的部分氫或烴燃燒。(12)根據(jù)(7) (11)中任一項(xiàng)所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,上述含焦油氣體是對(duì)煤進(jìn)行干餾時(shí)產(chǎn)生的干餾氣體。(13)根據(jù)(7) (11)中任一項(xiàng)所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,上述含焦油氣體是從煉焦?fàn)t排出的煉焦?fàn)t氣體。(14)根據(jù)(7) (11)中任一項(xiàng)所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,上述含焦油氣體是對(duì)木質(zhì)系生物質(zhì)、食品廢棄物系生物質(zhì)中的至少任一者進(jìn)行干餾時(shí)產(chǎn)生的干餾氣體。(15)根據(jù)(7) (14)中任一項(xiàng)所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,使上述含焦油氣體在600 100(TC下與上述含焦油氣體重整用催化劑接觸。(16) 一種含焦油氣體的重整用催化劑的再生方法,其特征在于,在通過(7) (15)中任一項(xiàng)所述的含焦油氣體的重整方法的實(shí)施,上述催化劑由于碳析出、硫中毒中的至少任一者而發(fā)生了性能劣化的情況下,使水蒸氣或空氣中的至少任一者與上述催化劑接觸,從而將上述催化劑再生。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明,能夠制造一種具有高活性和較高的耐碳析出性的重整用催化劑,其能夠?qū)⑻假|(zhì)原料的熱分解時(shí)產(chǎn)生的粗氣體中含有和伴隨的焦油在催化劑存在下向輕質(zhì)化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,由此轉(zhuǎn)化成以甲烷、一氧化碳、氫等為主體的燃料構(gòu)成。特別是能夠制造對(duì)于生物質(zhì)氣化氣體或粗COG等含有高濃度硫化氫的含焦油氣體也具有高性能和較高的耐碳析出性的重整用催化劑。此外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式,能夠利用含焦油氣體的顯熱將焦油轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)化學(xué)物質(zhì)。
圖1是表示從煉焦?fàn)t排出煉焦?fàn)t氣體的部分的圖。圖2是說明實(shí)施例中的煤干餾工藝和使用催化劑對(duì)其中產(chǎn)生的含焦油氣體進(jìn)行重整的工藝的圖。圖3是相當(dāng)于實(shí)施例2中反應(yīng)后的催化劑的M (200)峰的部分的廣角X射線衍射圖。圖4是相當(dāng)于比較例5中反應(yīng)后的催化劑的Ni (200)峰的部分的廣角X射線衍射圖。
具體實(shí)施例方式以下,示出具體例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。對(duì)于采用本發(fā)明的制造方法制造的含焦油氣體的重整用催化劑,鎳(Ni)作為使重質(zhì)烴與氣體中存在或從外部導(dǎo)入的水蒸氣、氫、二氧化碳之間進(jìn)行重整反應(yīng)的主要活性成分而發(fā)揮功能。即使在含焦油氣體中共存高濃度的硫化氫的情況下,由于上述鎳金屬在催化劑表面上以簇狀微細(xì)分散,因而表面積大,且即使在還原氣氛下在反應(yīng)中活性金屬粒子遭受中毒也從基體微細(xì)析出新的活性金屬粒子,所以認(rèn)為也不易受到因硫中毒導(dǎo)致的活性降低的影響。能夠在還原氣氛下使活性金屬粒子從該基體化合物以微細(xì)簇狀析出。此外, 可以認(rèn)為,以稠合多環(huán)芳香族為主體的焦油在剛干餾后的高溫狀態(tài)下也處于富于反應(yīng)性的狀態(tài),并且通過與微細(xì)分散而具有高比表面積的高活性的鎳金屬接觸,高效率地向輕質(zhì)烴轉(zhuǎn)化和分解。此外,可以認(rèn)為,與鎳元素進(jìn)行化合物化的成分中,氧化鎂是堿性氧化物,保有吸附二氧化碳的功能,從而發(fā)揮與主要活性成分元素上的析出碳反應(yīng)而形成一氧化碳進(jìn)從而進(jìn)行氧化除去的作用,所以能夠保持催化劑表面清潔,并能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地保持催化性能。 可以認(rèn)為,氧化鋁發(fā)揮穩(wěn)定地保持化合物基體的粘合劑的功能,并且通過細(xì)細(xì)地分隔含有鎳、鎂的結(jié)晶相,使其在氧化物固相中高度分散等,從而發(fā)揮使從各結(jié)晶相析出到表面的活性種的鎳粒較小且處于高度的分散狀態(tài)的功能。這里所謂“碳質(zhì)原料”是進(jìn)行熱分解而生成焦油的含碳的原料,是指煤以及生物質(zhì)、塑料的容器包裝類等構(gòu)成元素中包含碳的寬范圍的原料。其中,所謂“生物質(zhì)”是指, 林地殘留材、疏伐材、未利用的樹木、木材加工殘留材、建設(shè)廢材或者以它們?yōu)樵系哪举|(zhì)片屑、顆粒等二次制品等木質(zhì)系生物質(zhì);不能夠作為再生紙?jiān)倮玫膹U紙等造紙系生物質(zhì); 以矮竹、芒草為代表的在公園、河流、道路割取的雜草類等草本系生物質(zhì);廚房垃圾類等食品廢棄物系生物質(zhì);稻秸、麥秸、稻殼等農(nóng)業(yè)殘?jiān)?;甘蔗等糖質(zhì)資源、玉米等淀粉資源及菜籽等油脂等的資源作物;污泥;家畜排泄物等。此外,所謂將碳質(zhì)原料熱分解時(shí)產(chǎn)生的“焦油”,雖然性狀根據(jù)被熱分解的原料的不同而不同,但是指包含5個(gè)以上碳的在常溫下是液體的有機(jī)化合物,是包含鏈?zhǔn)綗N、環(huán)式烴等的混合物。具體而言,如果是煤的熱分解,則例如萘、菲、芘、蒽等稠合多環(huán)芳香族等為主要成分,如果是木質(zhì)系廢棄物的熱分解,則例如以苯、甲苯、萘、茚、蒽、苯酚等是主要成分,如果是食品廢棄物的熱分解,則例如除了上述以外,還包括吲哚、吡咯等在六元環(huán)或五元環(huán)中含有氮元素等異種元素的雜環(huán)化合物,但并不特別地限定于這些。熱分解焦油在熱分解后的高溫狀態(tài)下以氣態(tài)存在。此外,使焦油催化裂化而進(jìn)行氣化的焦油重整反應(yīng)是由重質(zhì)烴為主體的焦油向甲烷、一氧化碳、氫等輕質(zhì)化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的反應(yīng)。反應(yīng)路徑復(fù)雜且未必清楚,但可以考慮與含焦油氣體中或從外部導(dǎo)入的氫、水蒸氣、二氧化碳等之間能夠引起的氫化反應(yīng)、蒸汽重整反應(yīng)、干式重整反應(yīng)等。這一系列的反應(yīng)由于是吸熱反應(yīng),所以當(dāng)應(yīng)用到實(shí)際設(shè)備中時(shí),進(jìn)入到反應(yīng)器中的具有高溫的顯熱的氣體在催化劑層內(nèi)被重整,在出口處溫度降低,但在更高效率地將焦油等重質(zhì)烴成分進(jìn)行重整時(shí),通過根據(jù)需要將空氣或氧導(dǎo)入到催化劑層內(nèi),從而能夠利用使部分烴成分燃燒產(chǎn)生的燃燒熱將催化劑層的溫度保持在某種程度的同時(shí)進(jìn)一步進(jìn)行重整反應(yīng)。本發(fā)明的重整催化劑如下進(jìn)行制造在鎳化合物與鎂化合物的混合溶液中使用沉淀劑而生成沉淀物;在不對(duì)該沉淀物進(jìn)行干燥及燒成的情況下,向該沉淀物中添加氧化鋁粉末和水或者添加氧化鋁溶膠并進(jìn)行混合而生成混合物;對(duì)該混合物至少進(jìn)行干燥及燒成,從而制造本發(fā)明的重整催化劑。或者,本發(fā)明的重整催化劑如下進(jìn)行制造向鎳化合物與鎂化合物的混合溶液中添加沉淀劑,使鎳與鎂共沉淀而生成沉淀物;在不對(duì)該沉淀物進(jìn)行干燥及燒成的情況下,向該沉淀物中添加氧化鋁粉末和水或者添加氧化鋁溶膠并進(jìn)行混合而生成混合物;將該混合物干燥及煅燒后,進(jìn)一步混合氧化鋁粉末和水或者混合氧化鋁溶膠而生成第2混合物;對(duì)該第2混合物至少進(jìn)行干燥及燒成,從而制造本發(fā)明的重整催化劑。此外,作為對(duì)上述混合物或第2混合物至少進(jìn)行干燥及燒成的方法,有進(jìn)行干燥及燒成;或進(jìn)行干燥、粉碎及燒成;或進(jìn)行干燥、粉碎、成型及燒成;或進(jìn)行干燥、煅燒、粉碎、成型及燒成;或進(jìn)行干燥、粉碎、煅燒、粉碎、成型及燒成的方法等。這里,關(guān)于上述混合物的干燥,不特別限定溫度、干燥方法,只要是一般的干燥方法即可。干燥后的混合物在根據(jù)需要進(jìn)行粗粉碎后進(jìn)行燒成即可(在通過流化層等的干燥來保持干燥后的沉淀物呈粉狀的情況下,不需要粗粉碎)。另外,優(yōu)選在混合物的干燥之前預(yù)先進(jìn)行過濾,這能夠減少干燥所需要的時(shí)間和勞力,并且降低干燥所需要的能量。進(jìn)而,更優(yōu)選將過濾后的沉淀物用純水等進(jìn)行洗滌,因?yàn)檫@能夠降低雜質(zhì)量。此外,上述混合物的燒成可以在空氣中進(jìn)行,溫度只要為700 1300°C的范圍即可。更優(yōu)選為900 1150°C。燒成溫度較高時(shí),混合物的燒結(jié)不斷進(jìn)行,強(qiáng)度上升,但另一方面,由于比表面積變小,所以催化劑活性降低,因此,期望考慮其平衡來決定燒成溫度。 燒成后可以直接作為催化劑使用,但也可以通過壓制成型等進(jìn)行成型后以成型物的形式使用。另外,在干燥與燒成之間還可以增加煅燒及成型工序,進(jìn)而在煅燒與成型工序之間,如果需要在成型前制成粉粒狀,則在粉碎后進(jìn)行成型即可。這種情況下,煅燒只要在空氣中在 400 800°C左右進(jìn)行即可,成型采用壓制成型等進(jìn)行即可。通過使用采用這種制造方法制造的催化劑,即使是將碳質(zhì)原料熱分解時(shí)產(chǎn)生的含有大量硫化氫、且容易引起碳析出的以稠合多環(huán)芳香族為主體的含焦油氣體,也可以將伴隨的焦油等重質(zhì)烴高效率地重整,轉(zhuǎn)化成以氫、一氧化碳、甲烷為主體的輕質(zhì)化學(xué)物質(zhì)。此外,當(dāng)催化劑性能劣化時(shí),通過使水蒸氣或空氣中的至少任一者在高溫下與催化劑接觸,能夠除去催化劑上的析出碳、吸附硫而恢復(fù)催化性能,從而能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行。對(duì)于采用本制造方法制造的含焦油氣體的重整用催化劑,其與在形成鎳與鎂的共沉淀物后,在進(jìn)行了燒成而得到的粉末中單純地物理混合氧化鋁粉末、并進(jìn)行成型和燒成而得到的重整用催化劑不同,通過向鎳與鎂的沉淀物中濕式混合氧化鋁粉末與水或者混合氧化鋁溶膠,能夠在含有氧化鋁成分的水分在鎳與氧化鎂形成共沉淀物之間形成高度均質(zhì)的混合物。因此可以認(rèn)為,通過對(duì)該混合物進(jìn)行干燥及燒成或者進(jìn)行干燥、煅燒、粉碎、成型及燒成,可以形成鎳與鎂的化合物和氧化鋁均質(zhì)地分布的燒結(jié)體,鎳鎂氧化物結(jié)晶相更進(jìn)一步微細(xì)化,從其析出的M粒高度地微細(xì)分散,所以能夠獲得高活性且碳析出量較少的成型物。實(shí)際評(píng)價(jià)了反應(yīng)后的催化劑的由廣角X射線衍射測(cè)定得到的M (200)峰求出的M 粒的大小,結(jié)果可知M粒以平均粒徑非常小的狀態(tài)析出。更具體而言,首先在制作鎳化合物與鎂化合物的混合溶液時(shí),優(yōu)選使用在水中溶解度高的各金屬化合物,例如不僅優(yōu)選使用硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物等無機(jī)鹽,還優(yōu)選使用醋酸鹽等有機(jī)鹽。特別優(yōu)選的是被認(rèn)為在燒成后不易殘留可造成催化劑中毒的雜質(zhì)的硝酸鹽或碳酸鹽或醋酸鹽。此外,對(duì)于由它們的溶液形成沉淀物時(shí)使用的沉淀劑,只要是使上述溶液的PH向鎳、鎂主要以氫氧化物的形式進(jìn)行沉淀的中性 堿性變化的沉淀劑, 則可以使用任意沉淀劑。其中,例如優(yōu)選使用碳酸鉀水溶液或碳酸鈉水溶液、氨水溶液或尿素溶液等。進(jìn)而,本發(fā)明的重整催化劑中,作為主要活性成分的鎳含量?jī)?yōu)選為1 50質(zhì)量%。 鎳含量低于1質(zhì)量%時(shí),由于無法充分發(fā)揮鎳的重整性能,所以不優(yōu)選。鎳含量超過50質(zhì)量%時(shí),由于形成基體的鎂、鋁的含量少,因此在催化劑上析出的鎳金屬的濃度高且容易粗大化,有可能在本反應(yīng)條件下發(fā)生性能經(jīng)時(shí)劣化。此外,鎂含量?jī)?yōu)選為5 45質(zhì)量%。鎂含量低于5質(zhì)量%時(shí),具有難以有效利用氧化鎂所具有的堿性氧化物的性質(zhì)而抑制烴的碳析出、難以長(zhǎng)期穩(wěn)定地保持催化劑性能的傾向,所以優(yōu)選為5質(zhì)量%以上。鎂含量超過45質(zhì)量%時(shí),由于其他的鎳、鋁的含量變少, 所以有可能無法充分發(fā)揮催化劑的重整活性。進(jìn)而,氧化鋁的含量?jī)?yōu)選為20 80質(zhì)量%。氧化鋁的含量低于20質(zhì)量%時(shí),由于形成以鎳鎂氧化物為主體的陶瓷,在成型時(shí)強(qiáng)度顯著降低,所以不優(yōu)選。氧化鋁的含量超過 80質(zhì)量%時(shí),由于作為主要活性成分的鎳、抑制碳析出的氧化鎂的比例變低,所以有可能無法充分發(fā)揮催化劑的重整活性。另外,本發(fā)明的重整催化劑進(jìn)一步優(yōu)選按照鎳含量為1 35質(zhì)量%、鎂含量為 10 25質(zhì)量%、氧化鋁含量為20 80質(zhì)量%的方式進(jìn)行制造。此外,這里所謂的氧化鋁是以氧化鋁粉末或氧化鋁溶膠的狀態(tài)加入到鎳與鎂的氧化物中的氧化鋁。以粉末加入時(shí), 優(yōu)選盡可能細(xì)的粒徑,例如優(yōu)選平均粒徑為100微米以下,混合時(shí)加入水等而以漿料狀使用。此外,以氧化鋁溶膠加入時(shí),使用氧化鋁的粒子以平均計(jì)為100納米以下的氧化鋁溶膠是優(yōu)選的。此外,為了將各金屬種的含量調(diào)節(jié)到上述范圍內(nèi),優(yōu)選預(yù)先在計(jì)算的基礎(chǔ)上準(zhǔn)備各起始原料。另外,一旦催化劑成為目標(biāo)成分組成,則其后按照此時(shí)的配合來調(diào)制即可。此外,除了上述的元素以外,還可以含有在催化劑制造工序等中混入的不可避免的雜質(zhì)或不會(huì)改變催化劑性能的其他成分,但優(yōu)選盡可能地不混入雜質(zhì)。另外,構(gòu)成上述重整催化劑的各金屬種的含量的測(cè)定方法可以采用被稱為掃描型高頻感應(yīng)偶合等離子體法(ICP)的方法。具體而言,將試樣粉碎后,加入堿性熔化劑(例如碳酸鈉、硼酸鈉等),在鉬坩堝內(nèi)進(jìn)行加熱熔化,冷卻后在加熱下全部溶解到鹽酸溶液中。將該溶液注射到ICP分析裝置中時(shí),由于在裝置內(nèi)的高溫等離子體狀態(tài)下試樣溶液原子化、 熱激發(fā),其回到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生元素固有的波長(zhǎng)的發(fā)光光譜,所以,能夠由其發(fā)光波長(zhǎng)及強(qiáng)度對(duì)所含有的元素種類、量進(jìn)行定性和定量。這里,通過本發(fā)明制造的重整用催化劑,可以是粉體或成型體中的任一種形態(tài),在為成型體的情況下,可以是球狀、筒狀、環(huán)狀、輪狀、粒狀等、以及向金屬或陶瓷的蜂窩狀基材涂覆催化劑成分而成的形態(tài)等任意形態(tài)。此外,在流化床中使用的情況下,使用通過噴霧干燥等而成形得到的催化劑等較佳。此外,在固定床或移動(dòng)床中使用的情況下,作為成型方法,優(yōu)選采用造粒、擠出成型、壓制成型、制錠成型等,但并不特別限定于此。根據(jù)使用了通過本發(fā)明的制造方法得到的重整用催化劑的含焦油氣體的重整方法,可以獲得前面所述的作用效果。在該含焦油氣體的重整方法中,在上述催化劑的存在下或?qū)⒋呋瘎┻€原后,使氣體中存在的或從外部導(dǎo)入的氫、二氧化碳或水蒸氣與將碳質(zhì)原料熱分解時(shí)產(chǎn)生的含焦油氣體接觸,從而將含焦油氣體中的焦油重整并氣化。重整用催化劑優(yōu)選進(jìn)行還原,但由于在反應(yīng)中進(jìn)行著還原,所以也可以不還原。因此,在上述催化劑的存在下或?qū)⒋呋瘎┻€原后,使從外部導(dǎo)入的水蒸氣及空氣或加有氧的混合氣體與將碳質(zhì)原料熱分解時(shí)產(chǎn)生的含焦油氣體接觸,從而將含焦油氣體中的焦油重整并氣化。這里,作為還原催化劑時(shí)的條件,為了作為活性金屬的鎳粒子從本發(fā)明的催化劑中以微細(xì)簇狀析出,只要設(shè)定為比較高的溫度且為還原性氣氛,則沒有特別限制,例如,可以是在含有氫、一氧化碳、甲烷中的至少任一者的氣體氣氛下或者在這些還原性氣體中混合了水蒸氣的氣體氣氛下或者在這些氣體中混合了氮等不活潑氣體的氣氛下。此外,還原溫度優(yōu)選例如為600°C 1000°C,還原時(shí)間也依賴于所填充的催化劑量,例如優(yōu)選為30分鐘 4小時(shí),只要是所填充的全部催化劑進(jìn)行還原所需要的時(shí)間即可,并不特別受該條件的限制。作為催化劑反應(yīng)器,優(yōu)選使用固定床形式、流化床形式、移動(dòng)床形式等,作為該催化劑層的入口溫度,優(yōu)選為600 1000°C。催化劑層的入口溫度低于600°C時(shí),由于基本上無法發(fā)揮焦油向以氫、一氧化碳、甲烷為主體的輕質(zhì)烴重整時(shí)的催化活性,所以不優(yōu)選。另一方面,催化劑層的入口溫度超過1000°C時(shí),由于需要耐熱結(jié)構(gòu)化等重整裝置變得昂貴,所以經(jīng)濟(jì)上是不利的。此外,催化劑層的入口溫度更優(yōu)選為650 1000°C。另外,在碳質(zhì)原料為煤的情況下,可以在比較高的溫度下進(jìn)行反應(yīng),在為木質(zhì)系生物質(zhì)、造紙系生物質(zhì)或食品廢棄物系生物質(zhì)等的情況下,可以在比較低的溫度下進(jìn)行反應(yīng)。此外,作為含焦油氣體的產(chǎn)生方法,在以煤為原料的情況下,通常使用煉焦?fàn)t,在以生物質(zhì)作為原料的情況下,可以使用外熱式回轉(zhuǎn)窯或移動(dòng)床爐、流化床爐等,但并不特別限定于這些。這里,對(duì)于將碳質(zhì)原料熱分解或部分氧化而生成的含焦油氣體,即使是從煉焦?fàn)t排出的高溫的煉焦?fàn)t氣體那樣的硫化氫濃度非常高的含焦油氣體,也可以通過本發(fā)明將氣體中的焦油重整并氣化。這里所謂的熱分解或部分氧化,具體而言,是指干餾或?yàn)榱藢⑻假|(zhì)原料氣化而僅使一部分氧化來制造含焦油氣體。現(xiàn)在的煉焦?fàn)t中,向爐內(nèi)填充原料煤后進(jìn)行加熱和干餾來制造焦炭,但如圖1所示,隨帶產(chǎn)生的煉焦?fàn)t氣體從爐頂部的被稱為上升管1的部分噴霧氨水2 (ammonia water)并冷卻后,收集到作為集氣管的干總管(dry main)4中。然而,盡管氣體成分在煉焦?fàn)t3的上升管1中保持有800°C左右的顯熱,但噴霧氨水2后急冷至100°C以下,不能有效地利用其顯熱。因此,如果能夠有效地利用該氣體顯熱且將焦油等重質(zhì)烴成分轉(zhuǎn)化成氫、一氧化碳、甲烷等輕質(zhì)烴等燃料成分,則不僅關(guān)系到能量放大,而且其中生成的還原性氣體體積大幅放大,例如如果能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用于鐵礦石來制造還原鐵的工藝,則有可能能夠大幅度削減以往通過焦炭來還原鐵礦石的高爐工藝中產(chǎn)生的二氧化碳排出量。根據(jù)本發(fā)明,使煉焦?fàn)t中產(chǎn)生的保有顯熱的煉焦?fàn)t氣體與采用本發(fā)明的制造方法制造的重整用催化劑接觸,有效地利用氣體顯熱來進(jìn)行重整,能夠轉(zhuǎn)化成氫、一氧化碳、甲烷等輕質(zhì)烴等的燃料成分。此外,本發(fā)明的重整用催化劑即使在硫化氫氣氛下也穩(wěn)定地進(jìn)行重整反應(yīng),但氣體中的硫化氫濃度越低,則越不會(huì)中毒,所以優(yōu)選。特別優(yōu)選為4000ppm以下的濃度。進(jìn)而更優(yōu)選3000ppm以下的濃度。另一方面,對(duì)于內(nèi)置于催化劑反應(yīng)器內(nèi)的焦油重整催化劑,在從焦油向以氫、一氧化碳、甲烷為主體的輕質(zhì)化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化時(shí),在催化劑表面上析出的碳或者由上述熱分解工序得到的熱分解氣體中所含的硫成分吸附到催化劑上,由此導(dǎo)致催化劑性能劣化。因此,作為將劣化的催化劑再生的方法,向催化劑反應(yīng)器中導(dǎo)入水蒸氣,利用水蒸氣與碳的反應(yīng)來除去催化劑表面的碳,或者利用水蒸氣與硫的反應(yīng)來除去催化劑上吸附的硫,由此能夠?qū)⒋呋瘎┰偕?。此外,通過將水蒸氣的一部分或全部替換成空氣而導(dǎo)入,從而利用空氣中的氧與碳的燃燒反應(yīng)來除去催化劑表面的碳,或者利用氧與硫的反應(yīng)來除去催化劑上吸附的硫,由此也能夠?qū)⒋呋瘎┰偕?。?shí)施例以下,通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明,但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。(實(shí)施例1)精確稱取硝酸鎳和硝酸鎂使各金屬元素的摩爾比達(dá)到1 9,在60°C的加熱下調(diào)制混合水溶液,向其中加入加熱至60°C的碳酸鉀水溶液,使鎳和鎂以氫氧化物的形式共沉淀,用攪拌器充分地進(jìn)行攪拌。然后,保持在60°C的狀態(tài)下繼續(xù)攪拌規(guī)定時(shí)間而進(jìn)行熟化, 然后進(jìn)行抽濾,用80°C的純水充分地進(jìn)行洗滌。然后,向所得到的沉淀物中以氧化鋁計(jì)為 50質(zhì)量%的方式加入氧化鋁溶膠,用安裝有攪拌槳的混合器充分混合后轉(zhuǎn)移到茄型燒瓶中,安裝到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上,邊攪拌邊進(jìn)行抽吸,由此使水分蒸發(fā)。將茄型燒瓶壁面上附著的鎳、鎂和氧化鋁的混合物轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中在120°C下進(jìn)行干燥,用乳缽粉碎后,使用壓縮成形器將粉末壓制成型為3πιπιΦ的片劑狀,得到片劑成型體。將該成型體在空氣中、于1100°C 下進(jìn)行燒成,從而制備了在Nia W^19O中混合了 50質(zhì)量%氧化鋁的催化劑成型體。使用60cc該催化劑,用石英棉固定使其位于SUS制反應(yīng)管的中央,在催化劑層中央位置插入熱電偶,將這些固定床反應(yīng)管安置在規(guī)定的位置。在開始重整反應(yīng)前,首先在氮?dú)夥障聦⒎磻?yīng)器升溫至800°C后,一邊流通lOOcc/ 分鐘的氫氣一邊進(jìn)行30分鐘還原處理。然后,作為煉焦?fàn)t氣體的模擬氣體,按照氫氮= 1 1、H2S為表1所示的濃度、總計(jì)為125cc/分鐘的方式調(diào)整并導(dǎo)入各氣體,在常壓下、在表1所示的各溫度下進(jìn)行反應(yīng)評(píng)價(jià)。此外,作為煤干餾時(shí)產(chǎn)生焦油的模擬物質(zhì),使用焦油中實(shí)際上也含有并且在常溫下粘度低的液態(tài)物質(zhì)即ι-甲基萘作為代表物質(zhì),通過精密泵以 0. 025g/分鐘的流量向反應(yīng)管中導(dǎo)入。此外,通過精密泵以0. Ig/分鐘的流量向反應(yīng)管中導(dǎo)入純水,使得(H2O摩爾數(shù))/(上述1-甲基萘的碳摩爾數(shù))=3。使從出口排出的生成氣體經(jīng)由室溫阱(trap)、冰溫阱而分別除去萘、水分后,注入到氣相色譜儀(t - 一 > 〃卜^ ^ 力一卜·'制造HP6890)中,進(jìn)行TCD、FID分析。重整反應(yīng)的反應(yīng)程度(甲基萘的分解率)利用甲烷選擇率、CO選擇率、CO2選擇率、催化劑上堆積的碳析出率來判斷。它們由出口氣體中的各成分濃度通過以下的式子算出。甲烷選擇率(% ) = (CH4的體積量)/ (所供給的甲基萘的C供給量)X 100CO選擇率(% ) = (CO的體積量)/ (所供給的甲基萘的C供給量)X 100CO2選擇率(% ) = (CO2的體積量)/ (所供給的甲基萘的C供給量)X 100碳析出率(%)=(析出碳重量)/(所供給的甲基萘的C供給量)X 100此外,也一并記載了出口氫氣體積相對(duì)于入口氫氣體積的比(氫放大率)。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,向鎳化合物與鎂化合物的混合溶液中添加沉淀劑,使鎳與鎂共沉淀而生成沉淀物;向該沉淀物中添加氧化鋁粉末和水或者添加氧化鋁溶膠并進(jìn)行混合而生成混合物;對(duì)該混合物至少進(jìn)行干燥及燒成,從而制造催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,對(duì)所述混合物進(jìn)行干燥及燒成或者進(jìn)行干燥、煅燒、粉碎、成型及燒成,從而制造催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,所述制造的含焦油氣體的重整用催化劑按照鎳含量為1 50質(zhì)量%、鎂含量為5 45質(zhì)量%、 氧化鋁的含量為20 80質(zhì)量%的方式進(jìn)行制造。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,所述制造的含焦油氣體的重整用催化劑按照鎳含量為1 35質(zhì)量%、鎂含量為10 25質(zhì)量%、 氧化鋁的含量為20 80質(zhì)量%的方式進(jìn)行制造。
5.一種含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,向鎳化合物與鎂化合物的混合溶液中添加沉淀劑,使鎳與鎂共沉淀而生成沉淀物;向該沉淀物中添加氧化鋁粉末和水或者添加氧化鋁溶膠并進(jìn)行混合而生成混合物;將該混合物干燥及煅燒后,進(jìn)一步混合氧化鋁粉末和水或者混合氧化鋁溶膠而生成第2混合物;對(duì)該第2混合物至少進(jìn)行干燥及燒成,從而制造催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,對(duì)所述第2混合物進(jìn)行干燥及燒成或者進(jìn)行干燥、煅燒、粉碎、成型及燒成,從而制造催化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,所述制造的含焦油氣體的重整用催化劑按照鎳含量為1 50質(zhì)量%、鎂含量為5 45質(zhì)量%、 氧化鋁的含量為20 80質(zhì)量%的方式進(jìn)行制造。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法,其特征在于,所述制造的含焦油氣體的重整用催化劑按照鎳含量為1 35質(zhì)量%、鎂含量為10 25質(zhì)量%、 氧化鋁的含量為20 80質(zhì)量%的方式進(jìn)行制造。
9.一種含焦油氣體的重整方法,其使用了通過權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的制造方法制造的含焦油氣體的重整用催化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,在所述含焦油氣體重整用催化劑的存在下或在還原后的所述催化劑的存在下,使之與在將碳質(zhì)原料熱分解時(shí)產(chǎn)生的含焦油氣體中的氫、二氧化碳及水蒸氣接觸,從而將所述含焦油氣體中的焦油重整并氣化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,使所述熱分解時(shí)產(chǎn)生的含焦油氣體從外部接觸氫、二氧化碳、水蒸氣中的至少任一種氣體,從而將所述含焦油氣體重整并氣化。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,所述含焦油氣體是含有20ppm以上的硫化氫的含焦油氣體。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,向所述重整用氣體中進(jìn)一步加入含氧氣體并使其與所述含焦油氣體接觸,從而使所述含焦油氣體中的部分氫或烴燃燒。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,所述含焦油氣體是對(duì)煤進(jìn)行干餾時(shí)產(chǎn)生的干餾氣體。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,所述含焦油氣體是從煉焦?fàn)t排出的煉焦?fàn)t氣體。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,所述含焦油氣體是對(duì)木質(zhì)系生物質(zhì)、食品廢棄物系生物質(zhì)中的至少任一者進(jìn)行干餾時(shí)產(chǎn)生的干餾氣體。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的含焦油氣體的重整方法,其特征在于,使所述含焦油氣體在 600 1000°C下與所述含焦油氣體重整用催化劑接觸。
18.一種含焦油氣體的重整用催化劑的再生方法,其特征在于,在通過權(quán)利要求9所述的含焦油氣體的重整方法的實(shí)施,所述催化劑由于碳析出、硫中毒中的至少任一者而發(fā)生了性能劣化的情況下,使水蒸氣或空氣中的至少任一者與所述催化劑接觸,從而將所述催化劑再生。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于化學(xué)能轉(zhuǎn)化的粗氣體的處理中所使用的高活性的含焦油氣體的重整用催化劑的制造方法、焦油重整方法及含焦油氣體的重整用催化劑的再生方法,所述化學(xué)能轉(zhuǎn)化是通過利用將碳質(zhì)原料的熱分解時(shí)產(chǎn)生的粗氣體所具有的顯熱,并利用粗氣體中含有和伴隨的高溫焦油的高化學(xué)反應(yīng)活性,在催化劑存在下向輕質(zhì)烴轉(zhuǎn)化,由此轉(zhuǎn)化成以甲烷、氫等為主體的燃料構(gòu)成。
文檔編號(hào)B01J23/94GK102159313SQ20098013695
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月24日
發(fā)明者藤本健一郎, 鈴木公仁 申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社