JP4016356B2 - 合成ガス転化用触媒の製法 - Google Patents
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Description
本発明は、触媒の製法及びフィッシャー−トロプシュ法による合成ガスの転化(すなわち、CO及びH2 の混合物を原料とする主として液状の炭化水素の製造)における当該触媒の使用に係る。
【0002】
さらに詳述すれば、本発明の目的は、本質的にCo、Ru及び第3の元素(スカンジウム及びイットリウムから選ばれる)でなる触媒(当該触媒は不活性支持体上に担持される)の製法にある。
【0003】
コバルトの選択は、たとえば鉄を基材とする触媒系と比べて、コバルトが高い分子量を有する飽和生成物の低温での生成に好適であるとの事実による。
【0004】
コバルトを基材とする触媒の使用は、1932年のFischerの最初の研究にさかのぼる(H.H.Storch,N.Golumbic,R.B.Anderson,“The Fischer Tropsch and Related Synthesis",John Wiley & Son,Inc.,New York,1951)。FischerはCo/ThO2/MgO/ケイソウ土系を開発している。
【0005】
その後、このような系の発展は、高い分子量をもつ炭化水素への選択率を増大させるため、コバルトと組合される各種のプロモーターの特定をもたらした。これは主に過去20年の間に達成されている。事実、70年代の原油価格の高騰は、液体燃料及び化学品の他の製法の発展を促進させた。
【0006】
米国特許第4,088,671号は、活性成分としてコバルト及びルテニウムを含有するフィッシャー−トロプシュ用触媒(コバルトはルテニウムよりも多い量で存在する)を開示する。
【0007】
米国特許第4,413,064号は、アルミナへのコバルト塩水溶液の含浸、つづくルテニウム塩及び周期律表IIIB族又はIVB族に属する金属の塩の非水性有機含浸を介して調製されたアルミナに担持された主としてコバルト、ルテニウム及びトリウム又はランタンの酸化物でなる固定床反応器用触媒を開示する。これらの族に属する金属として、当該米国特許第4,413,064号には、スカンジウム、イットリウムがリストされているが、好適な金属はトリウム及びランタンである。
【0008】
上記触媒は、ディーゼル燃料の範囲に沸点を有する高パラフィン含量の炭化水素生成物(すなわち、C9〜C21)を生成するための合成ガスの転化に特に有効である。しかしながら、米国特許第4,413,064号には、重質の炭化水素を生ずる当該触媒の能力、ディーゼル燃料の範囲に沸点を有する炭化水素を生成する方法と比較して好適な方法に関する情報については何ら開示していない。
【0009】
新たに、炭素数22以上の炭化水素を顕著な量で含有する炭化水素生成物への合成ガスの転化に特に有効な不活性物質上に担持された触媒(該触媒は、本質的に、主の量のコバルト及び従の量のルテニウム及び第3の元素(スカンジウム及びイットリウムから選ばれる)でなる)の製法が開発された。
【0010】
これによれば、本発明は、本質的にSi、Ti、Al、Zr、Zn、Mg、Snの中から選ばれる少なくとも1の元素(好ましくはケイ素)の少なくとも1の酸化物の中から選ばれる不活性支持体、元素状又は酸化物の形の主の量のコバルト及び従の量のルテニウム、及びスカンジウム及びイットリウムから選ばれる第3の元素でなる触媒を製造する方法において、少なくとも、(1)前記不活性支持体上へのコバルトの析出によりコバルト及び不活性支持体の少なくとも一部を含有する第1の触媒前駆体(A)を調製し、つづいてコバルトを含有する不活性支持体のか焼、還元及び不動態化を行い;(2)前記第1の触媒前駆体(A)上へのルテニウムの析出によりコバルト、ルテニウム及び前記不活性支持体の少なくとも一部を含有する第2の触媒前駆体(B)を調製し、つづいてコバルト及びルテニウムを含有する不活性支持体のか焼、還元及び不動態化を行い;(3)前記第2の触媒前駆体(B)上へのスカンジウム及びイットリウムから選ばれる第3の元素の析出により最終触媒を調製し、つづいてコバルト、ルテニウム及び第3の元素を含有する不活性支持体のか焼、還元及び不動態化を行う各工程を包含することを特徴とする、合成ガス転化用触媒の製法に係る。
【0011】
本発明の他の目的は、上述の方法に従って得られる触媒にある。
【0012】
本発明の製法において、工程(1)は、不活性支持体の少なくとも一部(好ましくは、不活性支持体全体)へのコバルトの初期析出でなる。この析出は、工程(2)におけるルテニウム及び工程(3)における第3の元素の析出と同様に、当業者に公知の各種の技術に従って(たとえば、交換、含浸、乾燥含浸(初生インビビション(incipient imbibition)としても公知)、沈殿、ゲル化及び機械的混合を介して)行われる。好適な具体例では、工程(1)におけるコバルトの析出は、乾燥含浸技術を介して行われる。この技術によれば、含浸されるべき物質を孔の容積にほぼ等しい容積の溶液と接触させる。工程(1)では、コバルト塩の水溶液の使用が好ましい。コバルト塩としては、各種のコバルト塩(たとえばハロゲン化物、硝酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、硫酸塩、シュウ酸及びシュウ酸塩で形成された錯体、乳酸及び乳酸塩で形成された錯体、酒石酸及び酒石酸塩で形成された錯体、他のポリ酸又はヒドロキシ酸及び相当する塩で形成された錯体、アセチルアセトネートで形成された錯体)を使用できる。
【0013】
所望量のコバルト塩(好ましくは硝酸コバルト)を不活性支持体上に析出させた後、つづいて、か焼、還元及びついで不動態化を行う。任意に、か焼前に、多くの水分を除去するため、含浸した支持体を乾燥処理に供する。この乾燥処理は、初めに温度10〜30℃で、その後温度100〜120℃で行われ、好ましくはガス流の存在下で操作される。
【0014】
工程(1)では、すべての有機残渣を除去するため、空気雰囲気中、温度300〜500℃、好ましくは350〜450℃でか焼を行う。
【0015】
このようにしてか焼した生成物を、ついで、主として水素でなる雰囲気中、温度300〜500℃、好ましくは350〜450℃での還元処理に供する。還元されるべき物質を、たとえば加熱速度3〜20℃/分で前記温度まで徐々に加熱することが好ましい。通常、還元処理は、上述の温度において、10〜20時間、触媒1g当たり水素1〜3リットル/時間で行われる。
【0016】
還元処理後、つづいて、不活性ガス(一般に窒素)で希釈した酸素の存在下、好ましくは温度10〜80℃で不動態化処理を行う。たとえば、O2 1〜2%を含有する窒素を使用し(流量2リットル/時間)、該処理を25℃で1〜5時間行う。
【0017】
還元終了後(及び明らかに不動態化前)、サンプルが冷却されなければならないことは明白である。
【0018】
本発明の方法の第2の工程は、工程(1)の終了時に得られた触媒前駆体(A)へのルテニウムの析出である。
【0019】
工程(1)とは異なり、この場合、ルテニウム塩の有機溶液を使用する含浸技術によってルテニウムを析出させることが好ましい。たとえば、アセトン及び/又はエタノールに溶解した硝酸ルテニウムを使用できる。
【0020】
工程(1)の如く、ルテニウムを析出させた後、つづいて、か焼処理、ついで還元処理及び不動態化処理を行う。しかしながら、この場合には、か焼を工程(1)のか焼の温度よりもわずかに低い温度(すなわち、200〜400℃、好ましくは250〜350℃)で行うことが好ましい。これに対し、還元及び不動態化は工程(1)のものと同じ温度条件で行われる。
【0021】
第2の還元処理の終了時、不活性支持体上に析出された主にコバルト及びルテニウムでなる触媒前駆体(B)が得られる。
【0022】
本発明の方法の第3の最終工程は、第2の工程の終了時に得られた前駆体(B)へのイットリウム及びスカンジウムから選ばれる第3の元素の析出である。1具体例では、アセトン、低級アルコール、水及び相当する混合物の中から選ばれる溶媒中に溶解した硝酸スカンジウム又はイットリウムが使用される。か焼、還元及び不動態化に関しては、工程(2)のものと同じ条件が使用される。本発明の方法を介して得られる触媒組成物は、Co(金属状又は誘導体として)、Ru(金属状又は誘導体として)及びSc及びYから選ばれる少なくとも1の第3の付加元素(金属状又は誘導体として)を含有しており、これら元素の全部が支持体上に分散されており、これらが誘導体として存在する場合には酸化物の形状が好適である。
【0023】
既に述べた如く、前記支持体は、次の元素:Si、Ti、Al、Zr、Zn、Mgから選ばれる少なくとも1の元素の少なくとも1の酸化物によって構成される。好適な具体例では、不活性支持体はシリカである。
【0024】
最終触媒中の前記元素の含量(金属として触媒の重量に対する重量百分率で表示)は次の範囲内で変動する。
【0025】
既に記載したように、本発明は、上述の触媒系の存在下における合成ガスからの炭化水素の製法にも係る。
【0026】
フィッシャー−トロプシュ合成に関する限り、これは、主として直鎖をもつ高級炭化水素を生成するための一酸化炭素の水素化法と考えられる。フィッシャー−トロプシュ合成では、炭化水素生成物の選択率は、末端鎖に関する炭化水素鎖の成長反応を促進する能力によって決定される。
【0027】
炭化水素生成物の分布は、Schultz 及び Flory によって作成され(P.Biloen,W.M.H.Sachtler,Advance in Catalyst,vol.30,p.169〜171,Academic Press.New York,1981)及び Anderson によって考えられた合成に応用された(R.B.Anderson,Catalysis,vol.IV,P.H.Emmet 編,Reinhold,New York,1956)「重合」タイプの成長機構を介して表示される。Anderson−Schultz−Flory(ASF)と称されるモデルは、鎖の成長の確率(α)に関する統計学的根拠に基づいて作成され、3つの条件を課する。
1.鎖の成長は、ただ1つの炭素原子を有する中間種によって行わなければならない。
2.停止は、鎖からの単なる脱離(たとえば、水素の抽出)を介して行わなければならない。
【0028】
成長ファクターは鎖の長さとは無関係である。
【0029】
数学的には次の如く表示される。
Wn=(1−α)2−α(n-1)
式中、nは生成物中の炭素原子の数であり;Wn は生成物の重量フラクションであり;及びαは成長ファクターであって、0〜1の値を有する。
対数形の表示:
log Wn/n=n log α+log[(1−α)2/α]
から、αをlog Wn/nとnとの間の線状割合(linear ratio)の傾きとして得ることができる。
【0030】
成長ファクターαの値は、反応条件及び触媒の組成の両方に左右される。一般に、反応温度の低下は液状炭化水素(C5)への選択率の上昇を生ずるが、合成ガスの転化(conv.CO)の低下が避けられない。それ故、使用される反応条件に正確な実用性の分野を賦課する経済的配慮によって生ずる選択率及び変化率の制限がある。高い分子量をもつ炭化水素フラクション(C25+)に対して特に選択的である触媒系を低い温度で使用することによってかかる制限を越えることができる。
【0031】
従って、本発明は、CO及びH2 の混合物(合成ガスとして公知)を、C25+の百分率22.5〜31重量%及び成長ファクター(α)0.90より大を有する本質的に飽和の直鎖状炭化水素に転化させる触媒組成物に係る。
【0032】
かかる触媒の作動条件自体は、フィッシャー−トロプシュ合成に関する技術において公知の条件と同じである。
【0033】
合成ガスの炭化水素への転化は、圧力0.1〜15MPa、好ましくは1〜10MPa、温度150〜350℃、好ましくは170〜300℃で行われる。
【0034】
時間当たりの空間速度は、通常100〜20000、好ましくは400〜5000(合成ガスの容積/触媒の容積・1時間)である。合成ガスにおけるH2/COの比は通常1/2〜5/1、好ましくは1.2/1〜2.5/1である。
【0035】
触媒は、微粉末(約10〜700μm)状又は相当直径0.7〜10mmの粒子として、それぞれ液相(操作条件下において)又は気相で使用される。液相は、分子当たり少なくとも5個、好ましくは少なくとも10個の炭化水素を含有する少なくとも1の炭化水素でなる。好適な具体例では、液相は本質的に同じ反応生成物で構成される。
【0036】
1例として述べれば、本発明による触媒は、CO及びH2 の混合物が連続して供給され、次の条件:
反応温度 200〜215℃
反応圧力 20バール
空間速度 500時間-1
H2/COの混合比 2/1
で作動される固定床反応器で使用される。
【0037】
下記の実施例1〜6で調製した触媒(表1に示す組成を有する)をこれらの条件下で評価した。反応性に関するテストの結果を表2に報告する。
【0038】
【実施例1】
触媒A(対照)
比表面積300m2/g、孔の比容積1.3cm3/g、粒径20μm及び比重0.388g/ccを有するシリカを使用する。このシリカに、2つの工程(工程と工程との間に120℃、16時間の乾燥を行う)において触媒全体に対してCo含量が15重量%となる量でCo(NO3)2・6H2Oの硝酸溶液を乾燥含浸させる。このようにして含浸したシリカを、空気中、400℃で4時間か焼し、ついで管状反応器において、空間速度(GHSV)1000時間-1 のH2 流中、400℃で16時間処理する。このようにして還元してサンプルを、GHSV 1000時間-1 のO2(1%)/N2(99%)混合物中、室温で2時間不動態化させる。
【0039】
ついで、モノ金属サンプル Co/SiO2 に、Ru(NO3)3・xH2O(pH=7.2においてRuCl3・xH2Oの水酸化物としての沈殿及びつづく塩素化物の除去、濃HNO3 中への再溶解及び比1/250(v/v)でのCH3COCH3 中での希釈によって得られたもの)の7.5×10-3M溶液を添加する。
【0040】
サンプルに、ルテニウムのアセトン溶液を、全体に対してRuが0.2重量%となる量で添加する。スラリーを2時間撹拌し、減圧下40℃で乾燥させる。つづいて、空気中、300℃、4時間のか焼を行い、上述のものと同じ還元/不動態化を行う。
(触媒A:Co/Ru/SiO2;Co 15%、Ru 0.2%)
【実施例2】
触媒B
触媒Bの調製のため、触媒A 50gに、Y(NO3)3 の10-3Mアセトン溶液を、イットリウムの最終重量百分率が0.2%となる量で添加する。
【0041】
このようにして得られた懸濁液を2時間撹拌し、減圧下、40℃で乾燥させる。ついで、サンプルを、空気中、300℃で4時間か焼し、GHSV 1000時間-1のH2 中、400℃で還元し、GHSV 1000時間-1のO2(1%)/N2(99%)中、室温で不動態化させる。
(触媒B:Co/Ru/Y/SiO2;Co 15%、Ru 0.2%、Y 0.2%)
【実施例3】
触媒C
触媒Cの調製は、Sc(NO3)3 の10-3Mアセトン溶液をスカンジウムの最終重量百分率が0.2%となる量で使用する点で実施例2に記載のものとは異なる。
(触媒C:Co/Ru/Sc/SiO2;Co 15%、Ru 0.2%、Sc 0.2%)
【実施例4】
触媒D
触媒Dの調製は、Sc(NO3)3 の10-3Mアセトン溶液をスカンジウムの最終重量百分率が0.5%となる量で使用する点で実施例3に記載のものとは異なる。
(触媒D:Co/Ru/Sc/SiO2;Co 15%、Ru 0.2%、Sc 0.5%)
【実施例5】
(比較例)
触媒E
米国特許第4,413,064号に記載の技術(実施例1)に従ってこの触媒を調製する。
【0042】
触媒の支持体として、空気流中、600℃で2時間か焼したγ−アルミナ Harshaw(比表面積=175m2/g;平均孔直径=0.5cm3/g;平均粒径=40〜45mm;純度=99%;比重=0.884g/cc)100gを使用する。
【0043】
ついで、Co(NO3)3・6H2O 87.1gを蒸留水に溶解させて最終容積100ccとすることにより硝酸コバルト水溶液を調製する。
【0044】
初生湿式インビビションの技術によって、支持体にこの溶液を含浸させ、数時間の「消化(digestion)」後、オーブン内において120℃で16時間乾燥させる。
【0045】
ついで、La(NO3)3・6H2Oの0.1Mエタノール溶液及びRu(NO3)3 の0.00156Mアセトン溶液を調製する。前者の溶液7.2cc(エタノールで33.5ccに希釈)及び後者の溶液63.5cc(アセトンで容積を66.5ccとする)を秤量する。これら両者を、サンプル Co/Al2O3 50gを収容するフラスコ(250cc)に注ぐ。これにより、アセトン/エタノールの比の値は約2であり、支持体1g当たりの溶媒量は2ccとなる。回転エバポレーターにより、減圧下、浴温度約35℃でサンプルを乾燥させる。溶媒の除去を完了させるため、サンプルをオーブン内に90℃で2時間放置する。これにより、Co含量15%(w/w)、Ru含量0.2%(w/w)及びLa含量0.2%(w/w)を有する生成物が得られる。
【0046】
このようにして調製したサンプルを反応器に充填し、次の加熱プロフィールに従ってH2(35リットル/時間)で還元する。
1.温度を速度1℃/分で25℃から100℃に上昇させ、100℃に1時間維持する。
2.同じ速度で温度を200℃に上昇させ、この温度に2時間維持する。
3.その後、速度10℃/分で温度を360℃とし、この温度に16時間維持する。
【0047】
ついで、触媒を窒素流下に放置しながら温度を25℃とする。さらに、空気(1.2リットル/時間)及び窒素(60リットル/時間)の混合物を使用し、16時間で不動態化させる。
【0048】
【実施例6】
(比較例)
触媒F
米国特許第4,413,064号に記載の技術(実施例1)に従ってこの触媒を調製する。
【0049】
触媒の支持体として、空気流中、600℃で2時間か焼したシリカ(実施例1に記載のものと同じ特性を有する)25gを使用する。
【0050】
ついで、Co(NO3)3・6H2O 21.77gを蒸留したH2Oに溶解させて最終容積45ccとすることにより硝酸コバルト水溶液を調製する。
【0051】
初生湿式インビビションの技術によって、支持体にこの溶液を含浸させ、数時間の「消化」後、オーブン内において120℃で16時間乾燥させる。
【0052】
ついで、La(NO3)3・6H2Oの0.1Mエタノール溶液及びRu(NO3)3 の0.00152Mアセトン溶液を調製する。前者の溶液5.5cc(エタノールで25ccに希釈)及び後者の溶液50ccを秤量する。これら両者を、サンプル Co/SiO2 38gを収容するフラスコ(250cc)に注ぐ。これにより、アセトン/エタノールの比の値は約2であり、支持体1g当たりの溶媒量は2ccとなる。回転エバポレーターにより、減圧下、浴温度約35℃でサンプルを乾燥させる。溶媒の除去を完了させるため、サンプルをオーブン内に90℃で2時間放置する。触媒の組成は、Co 15%(w/w)、Ru 0.2%(w/w)及びLa 0.2%(w/w)である。
【0053】
このようにして調製したサンプルを反応器に充填し、次の加熱プロフィールに従ってH2(27リットル/時間)で還元する。
1.温度を速度1℃/分で25℃から100℃に上昇させ、100℃に1時間維持する。
2.同じ速度で温度を200℃に上昇させ、この温度に2時間維持する。
3.その後、速度10℃/分で温度を360℃とし、この温度に16時間維持する。
【0054】
ついで、触媒を窒素流下に放置しながら温度を25℃とする。さらに、空気(0.9リットル/時間)及び窒素(45.6リットル/時間)の混合物を使用し、16時間で不動態化させる。
第3の元素を含有しない触媒(対照触媒A)と本発明による触媒(B、C及びD)との比較から、3つの元素を含有する触媒が低い温度でより活性であり、αの値及びC25+ への選択率がより大きいことが明らかである。
【0055】
本発明による触媒の活性は全く同一である。
【0056】
触媒E(アルミナ上に担持)と本発明による触媒を比較すると、触媒Eがより小さいα値及びより小さい重質炭化水素への選択率を示すことが理解される。
【0057】
最後に、対照の触媒F(本発明による触媒のようにシリカ上に担持)は、本発明による触媒との比較において、α値及びC25+ への選択率がかなり大きい低下を示す。
Claims (8)
- Si、Ti、Al、Zr、Zn、Mg、Snの中から選ばれる少なくとも1の元素の少なくとも1の酸化物の中から選ばれる不活性支持体、元素状又は酸化物の形の主の量のコバルト及び従の量のルテニウム、及びスカンジウム及びイットリウムから選ばれる第3の元素から本質的になるフィシャー−トロプシュ法による合成ガス転化用触媒であって、コバルト含量1〜50重量%、ルテニウム含量 0.05 〜5重量%及びスカンジウム及びイットリウムから選ばれる第3の元素含量 0.05 〜5重量%を有するフィシャー−トロプシュ法による合成ガス転化用触媒を製造する方法において、少なくとも、(1)前記不活性支持体上へのコバルトの析出によりコバルト及び不活性支持体の少なくとも一部を含有する第1の触媒前駆体(A)を調製し、つづいてコバルトを含有する不活性支持体のか焼、還元及び不動態化を行い;(2)前記第1の触媒前駆体(A)上へのルテニウムの析出によりコバルト、ルテニウム及び前記不活性支持体の少なくとも一部を含有する第2の触媒前駆体(B)を調製し、つづいてコバルト及びルテニウムを含有する不活性支持体のか焼、還元及び不動態化を行い;(3)前記第2の触媒前駆体(B)上へのスカンジウム及びイットリウムから選ばれる第3の元素の析出により最終触媒を調製し、つづいてコバルト、ルテニウム及び第3の元素を含有する不活性支持体のか焼、還元及び不動態化を行う各工程を包含することを特徴とする、合成ガス転化用触媒の製法。
- 不活性支持体がシリカである、請求項1記載の製法。
- 触媒が、コバルト含量5〜35重量%、ルテニウム含量0 . 1〜3重量%及び第3の元素が0 . 1〜3重量%を有するものである、請求項1記載の製法。
- 前記工程(1)において、コバルトを不活性支持体全体の上に析出させる、請求項1記載の製法。
- 前記工程(1)における、か焼を温度 350 〜 450 ℃で行い、工程(2)及び(3)では、か焼を温度 250 〜 350 ℃で行う、請求項1記載の製法。
- 請求項1〜5のいずれか1項記載の製法によって得られた触媒。
- 本質的にCO及びH 2 でなる合成ガスを原料として本質的に直鎖状の飽和炭化水素を合成する方法において、かかる混合物を、請求項1〜5のいずれか1項記載の製法に従って調製した触媒により、圧力0 . 1〜15 MPa 、温度 150 〜 350 ℃、容積時間速度 100 〜 20000 容積(合成ガス)/触媒の容積・時間、合成ガス中のH 2 /COのモル比1/2〜5/1で還元することを特徴とする、直鎖状の飽和炭化水素の合成法。
- 圧力が1〜10 MPa 、温度が 170 〜 300 ℃、時間当たりの容積速度が 400 〜 5000 容積(合成ガス)/触媒の容積・時間、合成ガス中のH 2 /COのモル比が1 . 2/1〜2 . 5/1である、請求項7記載の合成法。
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AR032941A1 (es) * | 2001-03-05 | 2003-12-03 | Shell Int Research | Un procedimiento para preparar un aceite base lubricante y aceite base obtenido, con sus diversas utilizaciones |
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WO2004009739A2 (en) * | 2002-07-18 | 2004-01-29 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Process to prepare a microcrystalline wax and a middle distillate fuel |
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