JP2017518170A - 合成ガスからのα−オレフィン製造用構造化鉄系触媒、及びその調製方法並びに使用方法 - Google Patents

合成ガスからのα−オレフィン製造用構造化鉄系触媒、及びその調製方法並びに使用方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 合成ガスからのα‐オレフィン製造用構造化鉄系触媒、その調製方法及び使用方法を提供する。【解決手段】 触媒は、活性成分の鉄、添加剤及びキャリアを含む。添加剤は、遷移金属又は遷移金属酸化物である第1添加剤と、金属酸化物である第2添加剤を含む。活性成分の鉄の含有量は、50.0%〜99.8%であり、第1添加剤の含有量は、0〜5.0%であり、第2添加剤の含有量は、0〜10%であり、その他がキャリアの二酸化ケイ素である。活性成分の鉄の前駆体、第1添加剤の前駆体、及びキャリアの二酸化ケイ素は、熱拡散法を使用して、単分散粒子とされてから、第2添加剤の前駆体溶液に含浸させられることにより、構造化鉄系触媒が得られる。上記構造化鉄系触媒は、合成ガスからα‐オレフィンを製造するために使用される。単分散構造化鉄系触媒は、α‐オレフィンを製造するのに適した活性中心を形成することから、良好な選択性がを備える。【選択図】図1

Description

本発明は、触媒及び触媒調製方法、並びに触媒使用方法に関し、本発明は特に、α−オレフィンを製造するための構造化鉄系触媒、その触媒の調製方法、及びその触媒の使用方法に関する。
長鎖α−オレフィンは、鎖状炭化水素端の4番目の炭素から16番目の炭素の間の位置に不飽和結合を有するモノオレフィン又は混合オレフィンのことを指す。活性部位(オレフィン結合)により、α‐オレフィンは様々な官能基と結合して、アルコール、酸、エステル等の化合物を形成する。従って、α‐オレフィンは、界面活性剤や可塑剤等の精製化学物質を製造するために幅広く利用されている。現在、α‐オレフィンは主に、ポリエチレンを製造するためのコモノマーとして使用されており、全体消費量の44.1%を占める。コモノマーとして最も広く利用されている種類のα‐オレフィンは、C4(1-ブテン)、C6(1-ヘキせン)、C8(1-オクテン)であり、これらは、高密度ポリエチレン又は線状低密度ポリエチレン(HDPE/LLDPE)の製造に利用され、ポリエチレン密度、引裂き抵抗、引張強度を改善させるものである。一方、α−オレフィンは高級アルコールの製造に利用されることもあり、可塑剤や洗浄剤の製造に使用され、全体消費量の19.6%を占める。高級アルコールは、表面活性剤や可塑剤の調製の基本材料であり、その世界中での消費量は、毎年1千万トンに達する。オクタノールは主にエステルを調製するために使用されており、その世界中での販売は毎年、10億ドルを超える。ヘプタノールは香料や香水を調製する際に使用されるため、高価である。α‐オレフィンはまた、ポリ‐α‐オレフィン(PAO)を調製する際に使用され、全体消費量の16.6%を占める。PAOは高粘度指数を備えたハイエンドの潤滑剤基油であり、その価格は鉱物油の2倍或いは3倍である。また、α‐オレフィンは乳化剤、皮革処理剤、潤滑添加剤、防錆剤、布仕上げ剤、紙等の材料である。
α‐オレフィンの外国での合計生産量は約212万トンであり、中国でのα‐オレフィンの生産量は26万トンである。また、中国は長鎖α‐オレフィンを製造することができないので、1−ヘキセン及び1−オクテンは完全に輸入に依存している。
従来のα‐オレフィン製造方法では、パラフィン分解法又はエチレンオリゴマー化法を用いていた。パラフィン分解法は一般的に、脱油精製ワックスを材料として使用する。ワックスは予熱され、蒸気と混合されてから、約550℃の管状分解炉で反応させられる。エチレンオリゴマー化法では、トリエチルアルミニウムを触媒として使用し、エチレンの鎖成長反応を制御して、所定の鎖長のオレフィンを重合させる。即ち、α‐オレフィンを製造する場合には、2工程法、1工程法及びSHOP法がある。
従来のα‐オレフィンの製造は、ワックス又はエチレンに基づいており、供給源は石油から得られる。しかし、油資源やガス資源は減少しており、世界中でのこれらの資源の減少により、エネルギ資源はより多様化している。石炭、バイオマス、合成ガス生成による天然ガスから得られるクリーンな液体燃料や化学物質を使用した非油系の手段が注目を集めている。
開示されているオレフィン製造方法に関連する中国特許は、主要技術の相違に従い、以下のとおりに分類される。
技術1:特許文献1に開示されるメタノール又はジメチルエーテルを使用する軽オレフィン製造方法。材料としてのメタノール又はジメチルエーテルは、供給分配器を介して、反応器の反応領域へ送られ、分子ふるい触媒中で反応させられることにより、軽オレフィン、ジオレフィン、酸化化学物質、C4炭化水素の混合物が生成される。
技術2:特許文献2及び3に開示される鉄/活性炭触媒中での合成ガスを使用するエチレン、プロピレン、ブチレン製造方法。これは、自触媒の特定の化学組成を特徴とする。
技術3:特許文献4〜7に開示される線状α‐オレフフィン及びその触媒システム製造方法。
技術4:特許文献8及び9に開示される高アルキルアルミニウムを使用する高炭素α‐オレフィン製造方法及び装置。この方法ではパラフィン分解法を用いる。
技術5:特許文献10及び11に開示されるスラリー床での自己支持沈殿法を使用する鉄系触媒粒子調製方法。
中国特許公開第101265151号 中国特許公開第101265149号 中国特許公開第1537674号 中国特許公開第1444551号 中国特許公開第1545520号 中国特許公開第1443149号 中国特許公開第1440311号 中国特許公開第1403425号 中国特許公開第1421424号 中国特許公開第1284898号 中国特許公開第1515359号
上記の課題に鑑み、本発明の目的は、合成ガスからα‐オレフィンを製造するための構造化鉄系触媒、その触媒の調製方法、及びその触媒の使用方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係り、合成ガスからのα‐オレフィン製造用構造化鉄系触媒であって、活性成分と、添加剤と、キャリアを含み、前記活性成分は鉄であり、前記添加剤は、第1添加剤であるVIB、VIIB、VIII族の遷移金属ルテニウム、プラチナ、銅、コバルト又は亜鉛と、第2添加剤である酸化ランタン、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化カリウム、酸化マンガン又は酸化ジルコニウムを含み、活性成分の鉄の含有量を50.0%〜99.8%、第1添加剤の遷移金属又は遷移金属酸化物の含有量を0〜5.0%、第2添加剤の金属酸化物の含有量を0〜10%、残りをキャリアの二酸化ケイ素とし、鉄、第1添加剤、キャリアを、熱拡散法を用いて単分散粒子に調整してから、第2添加剤に浸漬させる。
好適には、第1添加剤の含有量は0〜2%である。第2添加剤の金属酸化物の含有量は2%〜6%である。活性成分の鉄の含有量は60%〜97%である。
好適には、キャリアの二酸化ケイ素の含有量は1%〜40%である。第1添加剤の含有量は1%〜2%である。第2添加剤の金属酸化物の含有量は2%〜6%である。残りは活性成分の鉄である。
構造化鉄系触媒の調製方法であって、以下の工程を含む。
1)熱拡散法を用いた単分散触媒前駆体Aの調製工程。調製工程では、結晶水が除去された硝酸鉄と、第1添加剤の硝酸塩と、アモルファス二酸化ケイ素をn−オクタノールに混合して混合溶液を形成し、混合溶液中の硝酸鉄、第1添加剤の硝酸塩、及びアモルファス二酸化ケイ素の合計含有量は3%〜20%であり、混合溶液を攪拌することにより硝酸塩を溶解させ、混合溶液を140〜180℃に加熱してから4時間温度を一定に保ち、混合溶液を冷却し、濾過し、乾燥させて黒色固形物を生成し、黒色固形物を遊星ミルで20〜40分間破砕してから、400〜600℃のマッフル炉で5時間焙焼することにより触媒前駆体Aを生成する。
2)第2添加剤を水又はエチルアルコールに溶解させて第2添加剤溶液を生成し、触媒前駆体Aを第2添加剤溶液中に乾式含浸させ、12〜24時間熟成させ、100〜130℃で乾燥させ、300〜1200℃で4〜10時間焙焼させ、タブレット状に圧縮し、篩いにかけることにより、構造化鉄系触媒を生成する。
構造化鉄系触媒は、キャリアの二酸化ケイ素の含有量が1〜40%、第1添加剤の含有量が1%〜2%、第2添加剤の金属酸化物の含有量が2%〜6%、残りが活性成分の鉄である。
本方法の工程1において、結晶水が除去された硝酸鉄、第1添加剤の硝酸塩及びアモルファス二酸化ケイ素をn−オクタノールと混合して混合溶液を形成する場合、混合溶液中の硝酸鉄、第1添加剤の硝酸塩及びアモルファス二酸化ケイ素の合計質量パーセントは5〜15%である。
触媒前駆体Aの粒径は50〜60nmである。触媒前駆体は球形であり、また単分散している。
構造化鉄系触媒の使用方法は、α‐オレフィンを製造するために合成ガスを使用する固定床でのフィッシャートロプシュ合成反応を含む。その還元条件は、300〜500℃、0.2〜1.2MPa、400〜1500h-1(V/V)、6〜18時間、純度の高い水素環境である。合成ガス反応条件は、190〜360℃、0.5〜5.0MPa、400〜20000 h-1(V/V)、H2/CO=1/1〜3/1である。
第2の構造化鉄系触媒の使用方法は、α‐オレフィンを製造するために合成ガスを使用するスラリー床でのフィッシャートロプシュ合成反応を含む。その還元条件は、300〜500℃、0.2〜1.2MPa、400〜1400rpm、400〜1500h-1(V/V)、6〜18時間、純度の高い水素環境である。合成ガス反応条件は、190〜360℃、0.5〜5.0MPa、400〜20000 h-1(V/V)、400〜1400rpm、H2/CO=1/1〜3/1である。
本発明に係る構造化鉄系触媒、その触媒の調製方法及びその触媒の使用方法の効果は、次のとおりである。
1. 本発明の熱分解方法を使用することにより調製される触媒は、従来の方法と比べて、形状が標準的であり、孔径が均一であり、また特有の微細構造を備える。図1に示すように、鉄系触媒の粒子は均一、球形であり、単分散されている。粒径は約70nmである。触媒の構造により活性中心が均一になり、活性中心の形成が促される。一方、粉体触媒は形状が均一であり、孔構造はより理想的になる。上記のような特有の構造を備えた本発明の触媒によれば、α−オレフィンの選択性が広がる。
2.鉄及び添加剤の強度が適切に配分されるので、触媒の還元と炭化の程度が高くなる。キャリアの種類を選択し、用量を調整し、添加剤を使用することにより、鉄及びキャリアの強度が適切に配分されて、鉄成分の焼結が阻止されるとともに、還元が困難な成分が避けられる。触媒は、好ましい化学特性を備えることを特徴とする。触媒の構造及び化学的特性の相乗作用により、長鎖α‐オレフィンの選択性と活性が高められる。
3.好適には、触媒はタブレット状に圧縮され、或いは、触媒は噴霧乾燥により整形される。触媒は、好ましい機械特性を備える。
本発明によれば、新規のα‐オレフィン製造方法が提供される。本方法では触媒中で合成ガスを使用することにより、α‐オレフィンを直接合成する。本発明の材料、目標生成物、技術手段、及び触媒調製方法は従来技術と異なり、従って、新しいα‐オレフィン製造技術は、既存の技術と完全に異なるものであり、進歩性を備える。単分散構造及び適切な金属‐触媒化学作用により、触媒は、α‐オレフィンの生成に適切な活性中心を備えるとともに、好ましい選択性を備える。
本発明の実施形態に係る熱分解法を用いて調製された鉄系触媒の透過型電子顕微鏡(TEM)写真図。
結晶水が除去された60gの硝酸鉄及び10gのアモルファス二酸化ケイ素を800mLのn−オクタノールと混合して、混合溶液を形成した。硝酸塩が溶解するように攪拌し、次に140℃に加熱した。その温度を4時間維持し、冷却、濾過、乾燥させることにより、黒色固形物が生成された。黒色固形物を遊星ミルを用いて粉砕してから、400℃のマッフル炉で5時間焙焼することにより、触媒前駆体が生成された。0.55gのLa(NO3)3を水に溶解させて、18mlの水溶液を形成した。触媒前駆体をその水溶液に含浸させ、12時間熟成させ、100℃で乾燥させ、800℃で10時間焙焼し、タブレット状に圧縮し、篩にかけることにより、Feが53(wt%)、La2O3が1(wt%)、その他が二酸化ケイ素の構造化鉄系触媒53%Fe1%La2O3/SiO2が生成された。
粒径60〜80メッシュを有する触媒1.5mlを加圧固定床反応器(φ10×500mm)へ加え、触媒をプログラムされた温度で加熱するとともに、純度の高い水素雰囲気下で還元させた。還元条件は、400℃、0.2MPa、400h-1(V/V)、及び18時間であった。還元後に、反応器を冷却し、合成ガスを導入して、合成ガス反応を行った。合成ガス反応条件は、230℃、2.5MPa、2000 h-1(V/V)、及びH2/CO=2/1であった。反応の結果を、表2に示す。
粒径が140メッシュより大きい触媒15mlを容積1Lのスラリー攪拌機へ加え、次に、500mlの液体パラフィンをスラリー攪拌機へ加えて、プログラムされた温度で加熱し、純度の高い水素雰囲気下で還元させた。還元条件は、300℃、0.2MPa、400 h-1(V/V)、400rpm、18時間であった。還元後に、反応器を冷却し、合成ガスを導入して、合成ガス反応を行った。合成ガス反応条件は、240℃、0.5MPa、3000 h-1(V/V)、400rpm、及びH2/CO=2/1であった。反応の結果を、表2に示す。
結晶水が除去された80gの硝酸鉄及び5gのアモルファス二酸化ケイ素を800mLのn−オクタノールと混合して、混合溶液を形成した。硝酸塩が溶解するように攪拌し、次に140℃に加熱した。その温度を4時間維持し、冷却、濾過、乾燥させることにより、黒色固形物が生成された。黒色固形物を遊星ミルを用いて粉砕してから、400℃のマッフル炉で5時間焙焼することにより、触媒前駆体が生成された。0.55gのK2CO3を水に溶解させて、18mlの水溶液を形成した。触媒前駆体をその水溶液に含浸させ、12時間熟成させ、100℃で乾燥させ、400℃で10時間焙焼し、タブレット状に圧縮し、篩にかけることにより、Feが75(wt%)、K2Oが2(wt%)、MnOが1(wt%)、その他が二酸化ケイ素の構造化鉄系触媒75%Fe2%K2O1%MnO/SiO2が生成された。
粒径60〜80メッシュを有する触媒1.5mlを加圧固定床反応器(φ10×500mm)へ加え、触媒をプログラムされた温度で加熱するとともに、純度の高い水素雰囲気下で還元させた。還元条件は、400℃、0.4MPa、800h-1(V/V)、及び12時間であった。還元後に、反応器を冷却し、合成ガスを導入して、合成ガス反応を行った。合成ガス反応条件は、200℃、1.0MPa、1500 h-1(V/V)、及びH2/CO=3/1であった。反応の結果を、表2に示す。
粒径が140メッシュより大きい触媒15mlを容積1Lのスラリー攪拌機へ加え、次に、500mlの液体パラフィンをスラリー攪拌機へ加えて、プログラムされた温度で加熱し、純度の高い水素雰囲気下で還元させた。還元条件は、400℃、0.4MPa、600 h-1(V/V)、600rpm、12時間であった。還元後に、反応器を冷却し、合成ガスを導入して、合成ガス反応を行った。合成ガス反応条件は、200℃、1.0MPa、2000 h-1(V/V)、600rpm、及びH2/CO=3/1であった。反応の結果を、表2に示す。
結晶水が除去された60gの硝酸鉄、10gの硝酸コバルト及び5gのアモルファス二酸化ケイ素を800mLのn−オクタノールと混合して、混合溶液を形成した。硝酸塩が溶解するように攪拌し、次に140℃に加熱した。その温度を4時間維持し、冷却、濾過、乾燥させることにより、黒色固形物が生成された。黒色固形物を遊星ミルを用いて粉砕してから、400℃のマッフル炉で5時間焙焼することにより、触媒前駆体が生成された。1.5gのCu(NO3)2を水に溶解させて、18mlの水溶液を形成した。触媒前駆体をその水溶液に含浸させ、12時間熟成させ、100℃で乾燥させ、400℃で10時間焙焼し、タブレット状に圧縮し、篩にかけることにより、Feが60(wt%)、Coが10(wt%)、CuOが2(wt%)、その他が二酸化ケイ素の構造化鉄系触媒60%Fe10%Co2%CuO/SiO2が生成された。
粒径が140メッシュより大きい触媒15mlを容積1Lのスラリー攪拌機へ加え、次に、500mlの液体パラフィンをスラリー攪拌機へ加え、プログラムされた温度で加熱し、純度の高い水素雰囲気下で還元させた。還元条件は、400℃、0.8MPa、600 h-1(V/V)、1000rpm、10時間であった。還元後に、反応器を冷却し、合成ガスを導入して、合成ガス反応を行った。合成ガス反応条件は、220℃、2.0MPa、2000 h-1(V/V)、1000rpm、及びH2/CO=1/1であった。反応の結果を、表2に示す。
結晶水が除去された60gの硝酸鉄、4gの硝酸コバルト及び5gのアモルファス二酸化ケイ素を800mLのn−オクタノールと混合して、混合溶液を形成した。硝酸塩が溶解するように攪拌し、次に140℃に加熱した。その温度を4時間維持し、冷却、濾過、乾燥させることにより、黒色固形物が生成された。黒色固形物を遊星ミルを用いて粉砕してから、400℃のマッフル炉で5時間焙焼することにより、触媒前駆体が生成された。3gのZr(NO3)4を水に溶解させて、18mlの水溶液を形成した。触媒前駆体をその水溶液に含浸させ、12時間熟成させ、100℃で乾燥させ、600℃で10時間焙焼し、タブレット状に圧縮し、篩にかけることにより、Feが54(wt%)、Coが5(wt%)、ZrO2が4(wt%)の構造化鉄系触媒54%Fe5%Co4%ZrO2/SiO2が生成された。
粒径60〜80メッシュを有する触媒1.5mlを加圧固定床反応器(φ10×500mm)へ加え、触媒をプログラムされた温度で加熱するとともに、純度の高い水素雰囲気下で還元させた。還元条件は、400℃、1.2MPa、1000h-1(V/V)、及び10時間であった。還元後に、反応器を冷却し、合成ガスを導入して、合成ガス反応を行った。合成ガス反応条件は、240℃、3.0MPa、800 h-1(V/V)、及びH2/CO=2/1であった。反応の結果を、表2に示す。
粒径が140メッシュより大きい触媒15mlを容積1Lのスラリー攪拌機へ加え、次に、500mlの液体パラフィンをスラリー攪拌機へ加え、プログラムされた温度で加熱し、純度の高い水素雰囲気下で還元させた。還元条件は、400℃、0.4MPa、600 h-1(V/V)、600rpm、12時間であった。還元後に、反応器を冷却し、合成ガスを導入して、合成ガス反応を行った。合成ガス反応条件は、200℃、1.0MPa、2000 h-1(V/V)、600rpm、及びH2/CO=3/1であった。反応の結果を、表2に示す。
結晶水が除去された80gの硝酸鉄及び1gのアモルファス二酸化ケイ素を800mLのn−オクタノールと混合して、混合溶液を形成した。硝酸塩が溶解するように攪拌し、次に140℃に加熱した。その温度を4時間維持し、冷却、濾過、乾燥させることにより、黒色固形物が生成された。黒色固形物を遊星ミルを用いて粉砕してから、400℃のマッフル炉で5時間焙焼することにより、触媒前駆体が生成された。5gのAl (NO3)3を水に溶解させて、18mlの水溶液を形成した。触媒前駆体をその水溶液に含浸させ、12時間熟成させ、100℃で乾燥させ、800℃で10時間焙焼し、タブレット状に圧縮し、篩にかけることにより、Feが90(wt%)、Al2O3が4(wt%)、その他が二酸化ケイ素の構造化鉄系触媒90%Fe4%Al2O3/SiO2が生成された。
粒径60〜80メッシュを有する触媒1.5mlを加圧固定床反応器(φ10×500mm)へ加え、触媒をプログラムされた温度で加熱するとともに、純度の高い水素雰囲気下で還元させた。還元条件は、500℃、1.2MPa、1500h-1(V/V)、及び6時間であった。還元後に、反応器を冷却し、合成ガスを導入して、合成ガス反応を行った。合成ガス反応条件は、260℃、5.0MPa、400 h-1(V/V)、及びH2/CO=2/1であった。反応の結果を、表2に示す。
粒径が140メッシュより大きい触媒15mlを容積1Lのスラリー攪拌機へ加え、次に、500mlの液体パラフィンをスラリー攪拌機へ加え、プログラムされた温度で加熱し、純度の高い水素雰囲気下で還元させた。還元条件は、500℃、1.2MPa、1500 h-1(V/V)、1400rpm、6時間であった。還元後に、反応器を冷却し、合成ガスを導入して、合成ガス反応を行った。合成ガス反応条件は、260℃、4.0MPa、700 h-1(V/V)、1400rpm、及びH2/CO=2/1であった。反応の結果を、表2に示す。
実施例6〜10については、実施例5の基本方法に従うが、含有量及び添加剤が異なる。上記実施形態における成分含有量は、表1に示すとおりである。二酸化ケイ素の含有量は、成分の合計含有量から表1の3つの成分の含有量を引いたものに等しい。
Figure 2017518170
Figure 2017518170
図1に示すように、本発明の含有量及び調製方法の要件が満たされると、70nmの均一な粒径を有する単分散粒子が調製される。上記実施例によれば、成分の含有量が本発明方法と一致しないと、例えば、実施例3及び実施例5では、オレフィン含有量が低くなる。成分の含有量が本発明方法と一致するときには、上記実施例ではオレフィン含有量が高くなる。好適な含有量範囲において、触媒はより高いα‐オレフィン選択性を備える。

Claims (10)

  1. 合成ガスからのα‐オレフィン製造用構造化鉄系触媒であって、活性成分、添加剤及びキャリアを含み、前記活性成分は鉄であり、前記添加剤は、VIB、VIIB、VIII族の遷移金属ルテニウム、プラチナ、銅、コバルト又は亜鉛である第1添加剤と、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化カリウム、酸化マンガン又は酸化ジルコニウムである第2添加剤を含み、前記触媒は重量パーセントで、活性成分の鉄が50.0%〜99.8%、遷移金属又は遷移金属酸化物である前記第1添加剤の含有量が0〜5.0%、金属酸化物である前記第2添加剤の含有量が0〜10%、残りが二酸化ケイ素のキャリアであり、前記活性成分の鉄、前記第1添加剤、前記キャリアの二酸化ケイ素を、熱拡散法を用いて単分散粒子に調整してから、前記第2添加剤に浸漬させる、合成ガスからのα‐オレフィン製造用構造化鉄系触媒。
  2. 前記第1添加剤の含有量は0〜2%であり、前記第2添加剤の金属酸化物の含有量は2%〜6%であり、前記活性成分の鉄の含有量は60%〜97%である、請求項1の合成ガスからのα‐オレフィン製造用構造化鉄系触媒。
  3. 前記キャリアの二酸化ケイ素の含有量は1%〜40%であり、前記第1添加剤の含有量は1%〜2%であり、前記第2添加剤の金属酸化物の含有量は2%〜6%であり、その残りは活性成分の鉄である、請求項1の合成ガスからのα‐オレフィン製造用構造化鉄系触媒。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の構造化鉄系触媒の調製方法であって、
    1)熱拡散法を用いた単分散触媒前駆体Aの調製工程と、前記調製工程は、
    結晶水が除去された硝酸鉄と、第1添加剤の硝酸塩と、n−オクタノールを含むアモルファス二酸化ケイ素を混合して混合溶液を形成する工程と、前記混合溶液中の硝酸鉄、第1添加剤の硝酸塩、及びアモルファス二酸化ケイ素の合計含有量は3%〜20%であり、前記混合溶液を攪拌することにより前記硝酸塩を溶解させ、前記混合溶液を140〜180℃に加熱する工程と、温度を4時間一定に保つ工程と、前記混合溶液を冷却し、濾過し、乾燥させて黒色固形物を生成する工程と、前記黒色固形物を遊星ミルで20〜40分間破砕してから、400〜600℃のマッフル炉で5時間焙焼することにより触媒前駆体Aを生成する工程を含み、
    2)第2添加剤を水又はエチルアルコールに溶解させて第2添加剤溶液を生成し、前記触媒前駆体Aを前記第2添加剤溶液中に乾式含浸させ、12〜24時間熟成させ、100〜130℃で乾燥させ、300〜1200℃で4〜10時間焙焼し、タブレット状に圧縮し、篩いにかけることにより、構造化鉄系触媒を生成する工程とを含む
    構造化鉄系触媒の調製方法。
  5. 前記構造化鉄系触媒は、キャリアが二酸化ケイ素である場合の含有量が1%〜40%、前記第1添加剤の含有量が1%〜2%、前記第2添加剤の含有量が2%〜6%、残りは鉄である、請求項4の構造化鉄系触媒の調製方法。
  6. 前記工程1において、結晶水が除去された前記硝酸鉄、前記第1添加剤の硝酸塩及び前記アモルファス二酸化ケイ素をn−オクタノールと混合して混合溶液が形成され、前記混合溶液中の硝酸鉄、第1添加剤の硝酸塩及びアモルファス二酸化ケイ素の合計質量パーセントは5%〜15%である、請求項4又は5の構造化鉄系触媒の調製方法。
  7. 前記触媒前駆体Aの粒径は50〜60nmであり、前記触媒前駆体は球形であり、また単分散している、請求項4又は5の構造化鉄系触媒の調製方法。
  8. 前記触媒前駆体Aの粒径は50〜60nmであり、前記触媒前駆体は球形であり、また単分散している、請求項6の構造化鉄系触媒の調製方法。
  9. 請求項4乃至8のいずれか一項に記載の方法により調製される構造化鉄系触媒の使用方法であって、α‐オレフィンを製造するために合成ガスを使用する固定床でのフィッシャートロプシュ合成反応を含み、その還元条件は、300〜500℃、0.2〜1.2MPa、400〜1500h-1(V/V)、6〜18時間、純度の高い水素環境であり、合成ガス反応条件は、190〜360℃、0.5〜5.0MPa、400〜20000 h-1(V/V)、H2/CO=1/1〜3/1である、構造化鉄系触媒の使用方法。
  10. 請求項4乃至8のいずれか一項に記載の方法により調製される構造化鉄系触媒の使用方法であって、α‐オレフィンを製造するために合成ガスを使用するスラリー床でのフィッシャートロプシュ合成反応を含み、その還元条件は、300〜500℃、0.2〜1.2MPa、400〜1400rpm 、400〜1500h-1(V/V)、6〜18時間、純度の高い水素環境であり、合成ガス反応条件は、190〜360℃、0.5〜5.0MPa、400〜20000 h-1(V/V)、400〜1400rpm、H2/CO=1/1〜3/1である、構造化鉄系触媒の使用方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103949262A (zh) * 2014-04-21 2014-07-30 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 一种用于合成气生产α-烯烃的结构化铁基催化剂及制备方法和应用
CN105363463B (zh) * 2014-08-27 2017-12-15 中国石油化工股份有限公司 合成气制轻质烃的催化剂及其制备方法
CN105363464B (zh) * 2014-08-27 2018-01-09 中国石油化工股份有限公司 合成气直接制轻质烃的催化剂及其制备方法
CN105363458B (zh) * 2014-08-27 2017-12-15 中国石油化工股份有限公司 合成轻质烃的催化剂及其制备方法
CN105435803B (zh) * 2014-08-27 2018-04-06 中国石油化工股份有限公司 微球状合成气制低碳烃的催化剂及其制备方法
CN104492452A (zh) * 2014-12-03 2015-04-08 中国石油大学(北京) 合成气直接制低碳烯烃联产α-烯烃的催化剂及工艺
CN106582698B (zh) * 2015-10-20 2019-05-21 中国石油化工股份有限公司 一种负载型催化剂及其制备方法和应用以及由合成气制备α-烯烃的方法
CN106590720B (zh) * 2015-10-20 2018-07-31 中国石油化工股份有限公司 一种以煤和炼厂干气为原料制α-烯烃的方法
CN106391016B (zh) * 2016-08-31 2019-03-19 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 费托合成单分散铁基催化剂及其制备方法和应用
CN107243347B (zh) * 2017-07-06 2020-08-07 中国科学院上海高等研究院 一种合成气制烯烃的铁基催化剂及其制备方法和用途
CN107285972A (zh) * 2017-07-11 2017-10-24 江南大学 一种从合成气生产芳香族化合物的连续反应工艺
US20210213429A1 (en) * 2018-06-05 2021-07-15 Sabic Global Technologies B.V. Iron-magnesium silica supported catalysts, methods of making and uses thereof
CN111036282B (zh) * 2018-10-15 2022-09-27 中国石油化工股份有限公司 负载型催化剂及其制备方法以及由合成气制备α-烯烃的方法
CN111068705B (zh) * 2018-10-19 2022-09-23 中国石油化工股份有限公司 负载型催化剂前体及其制备方法以及α-烯烃的生产方法
CN111068745B (zh) * 2018-10-19 2023-02-17 中国石油化工股份有限公司 α-烯烃的生产方法
CN112569947B (zh) * 2020-12-29 2022-02-15 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种形貌可控的均匀棒状结构铁/石墨烯催化剂及其制备方法和应用

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5359604A (en) * 1976-11-10 1978-05-29 Shell Int Research Process for preparing hydrocarbon
US20040152791A1 (en) * 2002-11-25 2004-08-05 Zyl Andre Johan Van Catalyst
US20040220437A1 (en) * 2000-08-28 2004-11-04 Kandaswamy Jothimurugesan Attrition resistant bulk iron catalysts and processes for preparing and using same
JP2005537340A (ja) * 2002-02-19 2005-12-08 シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド 高度に分岐したフィッシャートロプシュ生成物の製造方法及びカリウムを助触媒とする鉄触媒
JP2007061770A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Nippon Steel Corp 合成ガスから炭化水素を製造する触媒とその触媒の製造方法、及び当該触媒を用いた合成ガスから炭化水素を製造する方法
US20100249252A1 (en) * 2007-06-12 2010-09-30 Goodwin Jr James G Zr-fe catalysts for fischer-tropsch synthesis
US20110160510A1 (en) * 2008-04-16 2011-06-30 Michael Christian Maximillian Claeys Process for the Production of Hydrocarbons Including Olefins from Synthesis Gas
CN102441400A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 中国石油化工股份有限公司 高活性负载型铁基合成气制低碳烯烃催化剂的制备方法
CN102527401A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于合成气转化制取甲烷并联产低碳烯烃的催化剂、其制备及应用
JP2013202459A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Mitsubishi Chemicals Corp 複合金属酸化物触媒及び共役ジエンの製造方法
CN103521240A (zh) * 2012-07-03 2014-01-22 中国石油化工股份有限公司 合成气制烯烃的催化剂及其制备方法
WO2014051090A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 旭化成ケミカルズ株式会社 酸化物触媒及びその製造方法、並びに、不飽和アルデヒド、ジオレフィン及び不飽和ニトリルの製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2527130A (en) * 1948-09-22 1950-10-24 Standard Oil Dev Co Hydrocarbon synthesis and the method of preparing the catalyst
US4340503A (en) * 1980-08-15 1982-07-20 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Catalyst for converting synthesis gas to light olefins
JP2002241774A (ja) * 2001-02-15 2002-08-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガス製造装置およびガス製造方法
US9018128B2 (en) * 2007-09-14 2015-04-28 Res Usa Llc Promoted, attrition resistant, silica supported precipitated iron catalyst
CN101811047B (zh) * 2009-02-20 2012-10-03 中科合成油技术有限公司 一种费托合成用铁基催化剂、其制备方法和应用
CN101869840A (zh) * 2009-04-22 2010-10-27 中科合成油技术有限公司 一种费托合成催化剂、其制备方法和应用
EP2314557A1 (en) * 2009-10-23 2011-04-27 Netherlands Organisation for Scientific Research (Advanced Chemical Technologies for Sustainability) Production of lower olefins from synthesis gas
WO2012067291A1 (ko) * 2010-11-19 2012-05-24 한국에너지기술연구원 철촉매의 제조방법
WO2013062803A1 (en) * 2011-10-26 2013-05-02 Rentech, Inc. Iron-based fischer-tropsch catalyst
US9114378B2 (en) * 2012-03-26 2015-08-25 Brigham Young University Iron and cobalt based fischer-tropsch pre-catalysts and catalysts
GB201214122D0 (en) * 2012-08-07 2012-09-19 Oxford Catalysts Ltd Treating of catalyst support
EA029877B1 (ru) * 2013-02-13 2018-05-31 Рес Сша, Ллс Катализатор для низкотемпературного синтеза фишера-тропша с суспензионным слоем
CN103949262A (zh) * 2014-04-21 2014-07-30 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 一种用于合成气生产α-烯烃的结构化铁基催化剂及制备方法和应用

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5359604A (en) * 1976-11-10 1978-05-29 Shell Int Research Process for preparing hydrocarbon
US20040220437A1 (en) * 2000-08-28 2004-11-04 Kandaswamy Jothimurugesan Attrition resistant bulk iron catalysts and processes for preparing and using same
JP2005537340A (ja) * 2002-02-19 2005-12-08 シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド 高度に分岐したフィッシャートロプシュ生成物の製造方法及びカリウムを助触媒とする鉄触媒
US20040152791A1 (en) * 2002-11-25 2004-08-05 Zyl Andre Johan Van Catalyst
JP2007061770A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Nippon Steel Corp 合成ガスから炭化水素を製造する触媒とその触媒の製造方法、及び当該触媒を用いた合成ガスから炭化水素を製造する方法
US20100249252A1 (en) * 2007-06-12 2010-09-30 Goodwin Jr James G Zr-fe catalysts for fischer-tropsch synthesis
US20110160510A1 (en) * 2008-04-16 2011-06-30 Michael Christian Maximillian Claeys Process for the Production of Hydrocarbons Including Olefins from Synthesis Gas
CN102441400A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 中国石油化工股份有限公司 高活性负载型铁基合成气制低碳烯烃催化剂的制备方法
CN102527401A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于合成气转化制取甲烷并联产低碳烯烃的催化剂、其制备及应用
JP2013202459A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Mitsubishi Chemicals Corp 複合金属酸化物触媒及び共役ジエンの製造方法
CN103521240A (zh) * 2012-07-03 2014-01-22 中国石油化工股份有限公司 合成气制烯烃的催化剂及其制备方法
WO2014051090A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 旭化成ケミカルズ株式会社 酸化物触媒及びその製造方法、並びに、不飽和アルデヒド、ジオレフィン及び不飽和ニトリルの製造方法

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