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고체산 및 철의 혼합물을 포함하는, 메탄의 이산화탄소 개질 반응에 의한 합성가스 제조용 촉매 조성물로서,상기 촉매 조성물은 철을 제외한 금속을 더 포함하고,상기 고체산, 철 및 철을 제외한 금속은 20 내지 500 메쉬의 입자크기를 가지는 분말 형태인 촉매 조성물
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제1항에 있어서,상기 철을 제외한 금속은 텅스텐, 몰리브덴, 코발트, 망간, 크롬, 니켈, 텅스텐카바이드, 몰리브덴카바이드 및 텅스텐몰리브덴카바이드로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상 또는 이들의 합금인 촉매 조성물
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제1항에 있어서,상기 촉매 조성물은 고체산 및 철의 혼합물 및 철을 제외한 금속을 포함하고,상기 고체산 및 철의 혼합물은 촉매 전체 중량을 기준으로 70중량% 이상이고, 상기 철을 제외한 금속은 촉매 전체 중량을 기준으로 30중량% 이하인 촉매 조성물
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제1항에 있어서,상기 촉매 조성물은 고체산 및 철의 혼합물 및 철을 제외한 금속을 포함하고,상기 고체산 표면에 철을 제외한 금속이 코팅된 금속막 또는 상기 철을 제외한 금속 표면에 고체산이 코팅된 고체산막이 형성된 것이며, 상기 금속막 또는 고체산막의 두께는 10㎚ 초과 10㎛ 이하인 촉매 조성물
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제1항에 있어서,상기 철을 제외한 금속 입자가 고체산의 공극에 침착되고, 상기 철을 제외한 금속 입자의 직경은 10㎛ 이하인 촉매 조성물
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고체산 및 철의 혼합물을 포함하는, 메탄의 이산화탄소 개질 반응에 의한 합성가스 제조용 촉매 조성물로서,상기 촉매 조성물은 고체산 및 철의 혼합물 및 전해질을 포함하고,상기 고체산 및 철의 혼합물은 촉매 전체 중량을 기준으로 85중량% 이상이고, 상기 전해질은 촉매 전체 중량을 기준으로 15중량% 이하인 촉매 조성물
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제6항에 있어서,상기 전해질은 염화나트륨(NaCl), 염화칼륨(KCl), 질산나트륨(NaNO3), 질산칼륨(KNO3), 황산나트륨(Na2SO4), 황산칼륨(K2SO4), 탄산리튬(Li2CO3), 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산칼륨(K2CO3), 인산2수소나트륨(NaH2PO4), 인산1수소나트륨(Na2HPO4), 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 염화마그네슘(MgCl2), 질산마그네슘(Mg(NO3)2), 황산칼슘(CaSO4), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 수산화마그네슘(Mg(OH)2)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 촉매 조성물
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8
제6항에 있어서,상기 전해질 입자가 고체산의 공극에 침착되고, 상기 전해질 입자의 직경은 10㎛ 이하인 촉매 조성물
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9
제6항에 있어서,상기 촉매 조성물은 고체산 및 철의 혼합물 및 전해질을 포함하고,상기 고체산 표면에 전해질이 코팅된 전해질막 또는 상기 전해질 표면에 고체산이 코팅된 고체산막이 형성된 것이며, 상기 전해질막 또는 고체산막의 두께는 10㎚ 초과 10㎛ 이하인 촉매 조성물
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제1항 또는 제6항에 있어서,상기 고체산은 현무암, 화강암, 석회암, 사암, 셰일, 변성암, 카올리나이트(kaolinite), 아타풀가이트(attapulgite), 벤토나이트(bentonite), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 산화아연(ZnO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화세슘(CeO2), 산화바나듐(V2O5), 산화규소(SiO2), 산화크롬(Cr2O3), 황산칼슘(CaSO4), 황산망간(MnSO4), 황산니켈(NiSO4), 황산구리(CuSO4), 황산코발트(CoSO4), 황산카드뮴(CdSO4), 황산마그네슘(MgSO4), 황산철II(FeSO4), 황산알루미늄(Al2(SO4)3), 질산칼슘(Ca(NO3)2), 질산아연(Zn(NO3)2), 질산철III(Fe(NO3)3), 인산알루미늄(AlPO4), 인산철III(FePO4), 인산크롬(CrPO4), 인산구리(Cu3(PO4)2), 인산아연(Zn3(PO4)4), 인산마그네슘(Mg3(PO4)2), 염화알루미늄(AlCl3), 염화티타늄(TiCl4), 염화칼슘(CaCl2), 불화칼슘(CaF2), 불화바륨(BaF2) 및 탄산칼슘(CaCO3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 촉매 조성물
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제 1항 또는 제6항에 있어서,상기 고체산 및 철의 혼합물에서 고체산 및 철의 중량비는 5 : 95 내지 95 : 5인 촉매 조성물
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(a) 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 촉매 조성물을 반응기 내에 투입하는 단계; 및(b) 상기 반응기 내에 이산화탄소 및 메탄을 주입하여, 상기 촉매 조성물이 이산화탄소 및 메탄을 분해하여 합성가스를 생산하는 단계;를 포함하는, 메탄의 이산화탄소 개질 반응에 의한 합성가스 제조방법
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제 13항에 있어서,상기 (b) 단계에서 반응기 내부는 700 내지 1500K의 온도 및 0
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제 13항에 있어서,상기 (b) 단계에서 반응기 내에 이산화탄소 및 메탄을 주입시, 캐리어 가스를 함께 주입시키고, 반응기 내에 생성된 수소와 일산화탄소를 상기 캐리어 가스와 혼합된 상태로 배출시키는 것인 합성가스 제조방법
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제 15 항에 있어서,상기 캐리어 가스는 수소, 질소 및 아르곤으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 합성가스 제조방법
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제 13항에 있어서,상기 합성가스는 수소 및 일산화탄소를 포함하는 것인 합성가스 제조방법
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제 13항에 있어서,상기 제조방법은 (c) 상기 반응기에서 생성된 합성가스를 배출시켜 가스 크로마토그래피로 이산화탄소, 일산화탄소, 메탄 및 수소의 함량을 측정하는 단계를 더 포함하는 것인 합성가스 제조방법
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