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公開番号2025025023
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023129458
出願日2023-08-08
発明の名称二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒及びその製造方法、並びに二酸化炭素をメタン化する方法
出願人戸田工業株式会社
代理人
主分類B01J 23/755 20060101AFI20250214BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】本発明は、二酸化炭素からメタンを得るための二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒及びその製造方法、並びに該二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒を用いた窒素及び水素の製造方法に関するものである。
【解決手段】少なくともマグネシウム、アルミニウム及びニッケルを含み、マグネシウム及びアルミニウムが複合酸化物であり、ニッケルが金属ニッケルであり、マグネシウムを10～50wt%、アルミニウムを5～35wt%、ニッケルを1～30wt%を含むため、二酸化炭素をメタン化できる触媒として利用でき、再利用性にも優れる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
少なくともマグネシウム、アルミニウム及びニッケルを含み、マグネシウム及びアルミニウムが複合酸化物であり、ニッケルが金属ニッケルであり、マグネシウムを１０～５０ｗｔ％、アルミニウムを５～３５ｗｔ％、ニッケルを１～３０ｗｔ％含むことを特徴とする二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
請求項１に記載の二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒であって、前記触媒の金属ニッケルの平均粒子径が１～５０ｎｍである二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒。
【請求項３】
請求項１に記載の二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒であって、前記触媒のＢＥＴ比表面積が５～１００ｍ
２
／ｇである二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒。
【請求項４】
請求項１に記載の二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒であって、平均粒子径が５０ｎｍ以下の金、銀、白金、パラジウム、ルテニウム、コバルト、鉄、ロジウム、イリジウム、レニウム、銅、マンガン、クロム、バナジウム、チタンから選ばれる一種または二種以上を含む二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒。
【請求項５】
請求項１に記載の二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒であって、前記触媒の平均圧壊強度が３ｋｇｆ／ｃｍ
２
以上である二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒。
【請求項６】
請求項１に記載の二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒を用いて、二酸化炭素をメタン化する方法。
【請求項７】
請求項１に記載の二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒の存在下において二酸化炭素を反応させ、メタンを製造する方法。
【請求項８】
共沈反応によって構成する元素を含むハイドロタルサイト粒子を前駆体として製造した後、成形体を作製し、加熱焼成して多孔質触媒体とし、次いで、加熱還元する請求項１に記載の二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒及びその製造方法、並びに該二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒を用いたメタンの製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
新エネルギーの原料として期待されているメタンは、二酸化炭素をメタン化することでも得られることが知られている。しかし、現在、二酸化炭素ガスからのメタン製造において、貴金属元素を担持させた触媒が一般に使用されているため、非常に高価なシステムとなっている。特に、前記メタン製造システム全体からすれば触媒の価格がその大部分を占めている。
【０００３】
つまり、触媒の更なる高性能化とともに、低価格化を実現することがシステムの普及を促進させるものである。従って、貴金属元素を多く用いる触媒から、より廉価な元素をできるだけ少量しか使用しない触媒へ変えることが強く要望されている。
【０００４】
さらに、前記触媒は複数回繰り返して使用可能であることが望まれている。そのため、使用を繰り返しても十分な触媒活性が得られるよう、強度も求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－９４２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前出特許文献１に開示されている二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒は、酸化ランタン、酸化イットリウム、及び、酸化プラセオジムの群から選ばれる１種又は２種以上を助触媒として担持しているため、安価で工業的な触媒とは言えない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的課題は次のとおりの本発明によって解決できる。
【０００８】
即ち本発明は、少なくともマグネシウム、アルミニウム及びニッケルを含み、マグネシウム及びアルミニウムが複合酸化物であり、ニッケルが金属ニッケルであり、マグネシウムを１０～５０ｗｔ％、アルミニウムを５～３５ｗｔ％、ニッケルを１～３０ｗｔ％含むことを特徴とする二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒である。（発明１）
【０００９】
また本発明は、発明１に記載の二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒であって、前記触媒の金属ニッケルの平均粒子径が１～５０ｎｍである二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒である。（発明２）
【００１０】
また本発明は、発明１に記載の二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒であって、前記触媒のＢＥＴ比表面積が５～１００ｍ
２
／ｇである二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒である。（発明３）
（【００１１】以降は省略されています）

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