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니켈-X-알루미나 혼성 제어로젤 촉매로서, 상기 X는 Fe, Co, Ni, Zr, Y, Zn, Ce, La, Sm, Mg 및 Ca로 구성된 그룹으로부터 선택되는 1종 이상이며, 메탄화 반응에서 이산화탄소의 전환율이 50 내지 70%(220℃ 기준)인 이산화탄소 및 수소를 반응물로 하는 메탄합성용 촉매
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제1 항에 있어서, 촉매 전체 100 중량부에 대해 니켈 1 내지 50 중량부 및 X 금속 1 내지 20 중량부를 포함하는 이산화탄소 및 수소를 반응물로 하는 메탄합성용 촉매
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알루미늄 전구체를 알코올 용매에 용해시킨 용액, 알코올 용매로 희석된 물 및 산을 혼합하고 부분수화시켜 알루미늄 전구체 졸을 형성하는 알루미늄 전구체 졸 형성단계;제조된 알루미늄 전구체 졸, 니켈 전구체 및 X금속 전구체를 혼합하는 니켈-X-알루미나 졸 형성단계;니켈-X-알루미나 졸, 물 및 알코올 용매를 혼합하며, 알루미늄 전구체 100 중량부를 기준으로 알코올 50 내지 70 중량부, 물 200 내지 420 중량부를 혼합하는 니켈-X-알루미나 겔 형성단계; 및니켈-X-알루미나 겔을 숙성, 건조 및 소성하는 숙성, 건조 및 소성단계를 포함하며,상기 X금속은 Fe, Co, Ni, Zr, Y, Zn, Ce, La, Sm, Mg 및 Ca로 구성된 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 이산화탄소 및 수소를 반응물로 하는 메탄합성용 니켈-X-알루미나 제어로젤 촉매 제조방법
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제３ 항에 있어서, 상기 알루미나 전구체는 알루미늄 에톡사이드, 알루미늄 tri-부톡사이드, 알루미늄 tert-부톡사이드, 알루미늄 이소프로폭사이드 및 알루미늄 tri-sec-부톡사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1 종 이상인 알루미늄 알콕사이드 (Aluminum alkoxide)인 이산화탄소 및 수소를 반응물로 하는 메탄합성용 니켈-X-알루미나 제어로젤 촉매 제조방법
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제３ 항에 있어서, 상기 알루미늄 전구체 졸 형성단계는 알코올 100 중량부에 대해 알루미늄 전구체 10 내지 30 중량부를 혼합하는 이산화탄소 및 수소를 반응물로 하는 메탄합성용 니켈-X-알루미나 제어로젤 촉매 제조방법
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제３ 항에 있어서, 상기 니켈-X-알루미나 졸 형성 단계의 니켈 전구체 및 X 전구체는 메탈 아세테이트 하이드레이트, 메탈 크로라이드 하이드레이트 또는 메탈 설파이드 형태인 이산화탄소 및 수소를 반응물로 하는 메탄합성용 니켈-X-알루미나 제어로젤 촉매 제조방법
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제３ 항에 있어서, 상기 니켈-X-알루미나 졸 형성 단계는 촉매 전체 100 중량부에 대하여 니켈 전구체 1 내지 50 중량부 및 X 전구체 1 내지 20 중량부를 혼합하는 이산화탄소 및 수소를 반응물로 하는 메탄합성용 니켈-X-알루미나 제어로젤 촉매 제조방법
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제３ 항에 있어서, 상기 숙성, 건조 및 소성단계는 상기 니켈-X-알루미나 겔을 7 내지 10일 동안 상온에서 숙성시키고, 50 내지 80℃에서 건조하며, 600 내지 900℃에서 3 내지 10시간 동안 소성하는 이산화탄소 및 수소를 반응물로 하는 메탄합성용 니켈-X-알루미나 제어로젤 촉매 제조방법
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제1 항의 니켈-X-알루미나 제어로젤 촉매를 메탄화반응용 연속흐름식 반응기에 넣고 수소와 질소의 가스로 전처리하는 전처리 단계; 및상기 전처리 단계에서 전처리된 니켈-X-알루미나 제어로젤 촉매에 이산화탄소와 수소 및 질소를 통과시켜 메탄화반응 시키는 메탄화반응 단계를 포함하는 이산화탄소 및 수소를 반응물로 하는 메탄 제조방법
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제９ 항에 있어서, 상기 전처리 단계는 상기 메탄화반응용 연속흐름식 반응기에 질소 30 ml/min 및 수소 3 내지 15 ml/min를 동시에 공급하여, 670 내지 800℃에서 3 내지 10 시간 동안 수행되는 이산화탄소 및 수소를 반응물로 하는 메탄 제조방법
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제９ 항에 있어서, 상기 메탄화반응 단계는 0 내지 20 bar의 압력, 200 내지 250℃의 반응온도로 수행되는 이산화탄소 및 수소를 반응물로 하는 메탄 제조방법
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제９ 항에 있어서, 상기 메탄화반응 단계는 0 내지 20 bar의 압력, 200 내지 250℃의 반응온도로 수행되는 이산화탄소 및 수소를 반응물로 하는 메탄 제조방법
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제９ 항에 있어서, 상기 메탄화반응 단계의 이산화탄소 및 수소의 부피비는 1:2~5이고, 이산화탄소 및 질소의 부피비는 1:1~4인 이산화탄소 및 수소를 반응물로 하는 메탄 제조방법
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