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스피넬 구조를 갖는 무기산화물 지지체에 활성금속이 농도구배를 지닌 수증기 메탄 개질 반응용 촉매, 이의 제조방법 및 상기 촉매를 이용한 합성가스 제조방법

  • 기술번호 : KST2021005176
  • 담당센터 : 광주기술혁신센터
  • 전화번호 : 062-360-4654
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 수소 충전소용 SMR 반응기에 적용되는 촉매를 열적 안정성이 우수하며 탄소 침적에 내성이 강한 촉매로 제조하는 방법에 관한 것이다. SMR 반응용 촉매는 높은 반응온도를 유지하기 위해 펠렛 촉매가 높은 열적 안정성을 가지는 것이 필요하므로 열적 안정성이 우수하며 스피넬 구조를 갖는 무기산화물로 이루어진 펠렛을 촉매의 지지체로 선택하였다. SMR 반응은 반응물의 확산속도에 비해서 매우 높은 반응속도를 나타내어 펠렛의 겉면에서 대부분의 반응이 일어나 활성금속을 효과적으로 사용하기가 어렵다. 이를 해결하기 위해 본 발명에서 활성금속이 펠렛의 겉면에만 선택적으로 담지된 농도구배를 지닌 촉매를 제조하였다. 반응성 비교를 위해 펠렛 전체에 활성금속이 고르게 담지되어 있는 농도구배가 없는 촉매도 제조하였다. 그 결과, 농도구배를 지닌 촉매는 가혹한 조건의 SMR 반응에서 펠렛의 내구성, 탄소침적 정도가 농도구배가 없는 촉매와 상용촉매보다 우수함을 나타내었다. 농도구배를 지닌 촉매가 SMR 반응에 더 적합하다는 것을 확인하였다.
Int. CL B01J 23/755 (2006.01.01) B01J 21/00 (2006.01.01) C01B 3/40 (2006.01.01) B01J 37/02 (2006.01.01) B01J 37/08 (2006.01.01)
CPC B01J 23/755(2013.01) B01J 21/005(2013.01) C01B 3/40(2013.01) B01J 37/0201(2013.01) B01J 37/08(2013.01)
출원번호/일자 1020190136117 (2019.10.30)
출원인 전남대학교산학협력단, 한국에너지기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2021-0051179 (2021.05.10) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2019.10.30)
심사청구항수 17

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 전남대학교산학협력단 대한민국 광주광역시 북구
2 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 고창현 경기도 성남시 분당구
2 조은경 광주광역시 북구
3 유연정 광주광역시 북구
4 박다솜 광주광역시 광산구
5 서동주 대전광역시 유성구
6 윤왕래 대전광역시 유성구
7 박상호 대전광역시 서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 플러스 대한민국 대전광역시 서구 한밭대로 ***번지 (둔산동, 사학연금회관) **층

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2019.10.30 수리 (Accepted) 1-1-2019-1109432-71
2 보정요구서
Request for Amendment
2019.11.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2019-0177157-17
3 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2019.12.02 수리 (Accepted) 1-1-2019-1243232-56
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2020.06.12 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2020.08.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2021-0013620-24
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2021.01.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2021-0080342-17
8 [지정기간연장]기간 연장신청서·기간 단축신청서·기간 경과 구제신청서·절차 계속신청서
2021.03.29 수리 (Accepted) 1-1-2021-0365848-12
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2021.04.28 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2021-0497760-11
10 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
2021.04.28 수리 (Accepted) 1-1-2021-0497782-15
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번호 청구항
1 1
스피넬 구조를 갖는 무기산화물 지지체; 및 활성금속을 포함하고, 상기 무기산화물 지지체는 상기 활성금속의 농도구배를 가지는 것을 특징으로 하는, 수증기 메탄 개질용 촉매
2 2
제1항에서,상기 활성금속은 니켈, 백금, 팔라듐, 은, 금 및 루테늄 금속으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함하는, 수증기 메탄 개질용 촉매
3 3
제1항에서, 상기 활성금속은 NiAl2O4, NiO, 및 Ni으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 상을 포함하는 수증기 메탄 개질용 촉매
4 4
제1항에서, 상기 활성금속의 농도구배는, 상기 무기 산화물 지지체의 중심으로부터 표면방향으로 증가하는 형태인 것인, 수증기 메탄 개질용 촉매
5 5
제1항에서, 상기 스피넬 구조를 갖는 무기산화물 지지체는, 중심으로부터 지지체 반경의 30 길이% 이하의 영역에서, 활성금속 총 중량에 대하여 10 중량% 이하의 활성금속을 담지하는 것인, 수증기 메탄 개질용 촉매
6 6
제1항에서, 상기 스피넬 구조의 무기산화물 지지체는, 표면으로부터 지지체 반경의 30 길이% 이하의 영역에서, 활성금속 총 중량에 대하여 50 중량% 이상의 활성금속을 담지하는 것인, 수증기 메탄 개질용 촉매
7 7
제1항에서, 상기 활성금속은 상기 수증기 메탄 개질용 촉매 총 중량에 대하여 1 내지 10중량%로 포함되는, 수증기 메탄 개질용 촉매
8 8
제1항에서, 상기 활성금속은 상기 수증기 메탄 개질용 촉매 총 중량에 대하여 1 내지 5중량%로 포함되는, 수증기 메탄 개질용 촉매
9 9
제1항에서, 상기 스피넬 구조를 갖는 무기산화물 지지체는 MgAl2O4, NiAl2O4, 및 MgAl2O4-NiAl2O4으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인, 수증기 메탄 개질용 촉매
10 10
제1항에서, 상기 스피넬 구조를 갖는 무기산화물 지지체는 펠렛형, 실린더형, 튜브형 및 구형으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인, 수증기 메탄 개질용 촉매
11 11
a) 소수성 제1 용매를 스피넬 구조를 갖는 무기산화물 지지체에 함침하여 소수성 제1 용매로 충진된 무기산화물 지지체를 제조하는 제1 침지단계; b) 친수성 제2 용매 및 활성금속 전구체가 혼합된 금속 전구체 용액을 상기 소수성 제1 용매로 충진된 무기산화물 지지체에 함침하는 제2 침지단계; 및c) 상기 금속 전구체 용액으로 함침된 무기산화물 지지체를 873 내지 1273K에서 열처리하여 촉매를 제조하는 단계;를 포함하는 수증기 메탄 개질용 촉매의 제조방법
12 12
제11항에서,상기 a)단계는 상기 소수성 제1용매를 감압증류법으로 무기산화물 지지체에 함침하는 것을 특징으로 하는 수증기 메탄 개질용 촉매의 제조방법
13 13
제11항에서, 상기 b)단계는 상기 금속 전구체 용액을 회전교반 및 감압증류법으로 무기산화물 지지체에 함침하는 것을 특징으로 하는 수증기 메탄 개질용 촉매의 제조방법
14 14
제11항에서, 상기 소수성 제1 용매는 상기 친수성 제2 용매보다 높은 점도를 가지는 것에 특징이 있는 수증기 메탄 개질용 촉매의 제조방법
15 15
제11항에서, 상기 소수성 제1 용매는 탄소수 2 내지 6의 다가 알코올인 것을 특징으로 하는 수증기 메탄 개질용 촉매의 제조방법
16 16
제11항에서, 상기 금속 전구체는 수용성 금속염인 수증기 메탄 개질용 촉매의 제조방법
17 17
제11항에서, 상기 c)단계는 323 내지 423K에서 0
18 18
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 수증기 메탄 개질용 촉매 존재 하에, 메탄 및 수증기를 1:1 내지 1:3 몰비로 주입하면서 반응시키는 것을 특징으로 하는 메탄의 수증기 개질반응을 통한 합성가스 제조방법
19 19
제18항에서,상기 반응은 973 내지 1273K에서 반응시키는 것을 특징으로 하는 메탄의 수증기 개질반응을 통한 합성가스 제조방법
20 20
제18항에서,상기 수증기 및 메탄을 공간속도 6,000 내지 24,000 mL/(h·gcat)로 주입하면서 반응시키는 것을 특징으로 하는 메탄의 수증기 개질반응을 통한 합성가스 제조방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업자원통상부 한국에너지기술연구원 신재생에너지융합원천기술개발 탄소침적저항성이 강한 고활성/고내구성 수증기 개질 촉매 국산화 설계
2 과학기술정보통신부 한국에너지기술연구원 주요사업 리포머 및 수소생산 유닛 통합 설계 기술 개발