JP2018158279A - 炭化水素合成触媒、炭化水素合成触媒の製造方法、炭化水素製造装置、炭化水素製造方法 - Google Patents
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
以下に本発明の実施例について説明するが、本発明はその適用が本実施例に限定されるものでない。
炭化水素合成触媒は、下記の手順により調製した。先ず、前処理として、粒状のγ−Al2O3よりなる担持体を匣鉢に充填し常温から1060度まで5時間かけて昇温し、昇温後に、30分間保持し、その後に、自然冷却した。
図8は、上段左端が下記比較例1に係る触媒、中央が比較例2にかかる触媒、右端が本願発明(実施例1)に係る触媒の断面写真である。ただし、断面写真の撮影には還元前の状態の触媒を使用した。下段は、全体径に対する触媒部分の厚みの割合を示したものであり、複数のサンプルの平均値を表したモデル図である。更に、表1は前記各触媒の組成、比表面積、細孔容積を示したものである。
図2は、前記した炭化水素合成触媒を適用した試験装置(製造装置)の概略図である。炭化水素合成触媒を評価するために、図2に示す試験装置を用いて、一定条件下における炭化水素合成試験を行った。
上述のGC−TCD、GC−FIDで得られたデータと、下記の式に基づいて、連鎖成長確率(−)と二酸化炭素転換率(%)とを算出した。
ln(Wn/n)=lnα×n+2ln(1−α)−lnα (2)
次に、二酸化炭素転換率(%)は、GC−TCD、GC−FIDのデータから、下記の式(3)に、炭化水素の総重量THC(g)(Total Hydro Carbon)と、二酸化炭素ガスの重量CO2(g)と、一酸化炭素ガスの重量CO(g)とを代入することで算出した。
前記した試験装置1に前記調製した各炭化水素合成触媒を適用して、上述した合成反応により炭化水素を合成し以下の実施例1、比較例1、2の結果を得た。各触媒の還元条件は、400度、1時間であり、合成反応の条件は、反応器10内の温度を290度とし、原料ガスの組成のモル比を水素ガス:二酸化炭素ガス=4:1とし、原料ガスの圧力を3MPaとし、原料ガスの空間速度を1000(1/h)とした。
実施例1、比較例1〜2に対応する各担持体を同種の装置の容器Cに充填して連鎖成長確率(−)、二酸化炭素転換率(%)を比較する。
10 反応器
10a 細管、10b 電気炉
11 原料ガスボンベ
11a 流量調整器、11b 減圧弁
12 回収部
12a サンプリング部、12b、12c気液分離器、12e ガスメーター、12f、12g 回収容器
20 反応容器
20a細管 20b 電気炉
22 回収部
22a、22b サンプリング部、22c、22d 背圧弁、22g、22f 回収容器、22e 回収容器
Claims (8)
- 水素ガスと二酸化炭素ガスとからなる原料ガスを炭化水素に変換する炭化水素合成触媒であって、
Feよりなる第1の金属のイオンと、Cu、Zn、Mn、Ruからなる群から選択される1種類以上よりなる第2の金属のイオンとを溶解させた水溶液に担持体を含浸、乾燥、焼結させる担持化処理を前記担持体の表面に1回のみ実施することで得られたことを特徴とする炭化水素合成触媒の製造方法。 - 前記水溶液は前記第1の金属のイオンと、第2の金属のイオンに加えてKよりなる第3の金属イオンを溶解させた水溶液である請求項1に記載の炭化水素合成触媒の製造方法。
- 前記水溶液は、前記第1の金属のイオンと、Cuの第2の金属のイオンとを溶解させた水溶液であり、
前記第2の金属に対する前記第1の金属の重量比率は、0.01〜0.10の範囲内である
請求項1または2に記載の炭化水素合成触媒の製造方法。 - 前記担持体は、γ−酸化アルミニウムである
請求項1〜3のいずれか一項に記載の炭化水素合成触媒の製造方法。 - 水素ガスと二酸化炭素ガスとからなる原料ガスを炭化水素に変換する炭化水素製造装置であって、
触媒用の容器に、Feよりなる第1の金属のイオンと、Cu、Zn、Mn、Ruからなる群から選択される1種類以上よりなる第2の金属のイオンとを溶解させた水溶液に特定の担持体を含浸、乾燥、焼結させる担持化処理を前記担持体の表面に1回のみ実施することで得られた炭化水素合成触媒を充填し、前記炭化水素合成触媒の活性化温度で保持して、原料ガスを反応させる反応部と、
前記容器に、1.0MPa以上の原料ガスを供給する原料ガス供給部と、
前記容器で、変換された炭化水素を回収する回収部と、
を備えることを特徴とする炭化水素製造装置。 - 前記水溶液は前記第1の金属のイオンと、第2の金属のイオンに加えてKよりなる第3の金属イオンを溶解させた水溶液である請求項5に記載の炭化水素製造装置。
- 水素ガスと二酸化炭素ガスとからなる原料ガスを炭化水素に変換する炭化水素製造方法であって、
触媒用の容器に、Feよりなる第1の金属のイオンと、Cu、Zn、Mn、Ruからなる群から選択される1種類以上よりなる第2の金属のイオンとを溶解させた水溶液に特定の担持体を含浸、乾燥、焼結させる担持化処理を前記担持体の表面に1回のみ実施することで得られた炭化水素合成触媒を充填し、前記炭化水素合成触媒の活性化温度で保持して、原料ガスを反応させる反応処理と、
前記容器に、1.0MPa以上の原料ガスを供給する原料ガス供給処理と、
前記容器で、変換された炭化水素を回収する回収処理と、
を備えることを特徴とする炭化水素製造方法。 - 前記水溶液は前記第1の金属のイオンと、第2の金属のイオンに加えてKよりなる第3の金属イオンを溶解させた水溶液である請求項7に記載の炭化水素製造方法。
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