JP6830828B2 - 合成ガスから炭化水素を製造するための触媒、合成ガスから炭化水素を製造するための触媒の製造方法、及び炭化水素の製造方法 - Google Patents
合成ガスから炭化水素を製造するための触媒、合成ガスから炭化水素を製造するための触媒の製造方法、及び炭化水素の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6830828B2 JP6830828B2 JP2017024272A JP2017024272A JP6830828B2 JP 6830828 B2 JP6830828 B2 JP 6830828B2 JP 2017024272 A JP2017024272 A JP 2017024272A JP 2017024272 A JP2017024272 A JP 2017024272A JP 6830828 B2 JP6830828 B2 JP 6830828B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- producing
- hydrocarbon
- cobalt
- fischer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 193
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 86
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 86
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims description 57
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 40
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 94
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 85
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 84
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 82
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 78
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 71
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 56
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 56
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 37
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 20
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 17
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims description 9
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 66
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 34
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 28
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 25
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 22
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000047 product Substances 0.000 description 19
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 15
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 15
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 13
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 6
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N aluminium isopropoxide Chemical compound [Al+3].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-] SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 229910002016 Aerosil® 200 Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- -1 beta zeolite Chemical compound 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013064 chemical raw material Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000000550 scanning electron microscopy energy dispersive X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006757 chemical reactions by type Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 1
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGUAJWGNOXCYJF-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O QGUAJWGNOXCYJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 231100000676 disease causative agent Toxicity 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004058 oil shale Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005464 sample preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
前記フィッシャートロプシュ合成触媒の外表面に形成されたベータゼオライト膜とを有し、
前記フィッシャートロプシュ合成触媒を母数としたときのコバルト担持率が、10質量%超30質量%以下であり、
前記ベータゼオライト膜の膜厚は、4.0μm以上20μm以下である、合成ガスから炭化水素を製造するための触媒。
(2) 前記ベータゼオライト膜の膜厚が5.0μm以上15μm以下であることを特徴とする(1)に記載の合成ガスから炭化水素を製造するための触媒。
(3) 前記フィッシャートロプシュ合成触媒を母数としたときのコバルト担持率が、11質量%以上20質量%以下であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の合成ガスから炭化水素を製造するための触媒。
(4) (1)〜(3)のいずれか1項に記載の合成ガスから炭化水素を製造するための触媒を製造する方法であって、
アルミナ担体にコバルトを担持するフィッシャートロプシュ合成触媒の外表面に、水熱合成法により、硝酸カリウムの存在下においてベータゼオライト膜を形成させる、合成ガスから炭化水素を製造するための触媒の製造方法。
(5) さらに、前記ベータゼオライト膜の形成前に、前記フィッシャートロプシュ合成触媒を、ベータゼオライト膜の形成時に使用する反応液に対応する液に添加して、当該液を還流する、(4)に記載の合成ガスから炭化水素を製造するための触媒の製造方法。
(6) 前記水熱合成法におけるベータゼオライト膜を形成するための時間が、24時間以上120時間以下である、(4)又は(5)に記載の合成ガスから炭化水素を製造するための触媒の製造方法。
(7) (1)〜(3)のいずれか1項に記載の合成ガスから炭化水素を製造するための触媒を用いて、反応器内で合成ガスから炭化水素を製造する、炭化水素の製造方法。
(8) 前記反応器が多段階の層状構造を有するマイクロチャネル反応器であり、合成ガスを供給して炭化水素を製造するための層と、冷媒を供給して炭化水素製造で発生した熱を除熱するための層とが交互に配置され、これら層の流路が直交する方向に配列しており、炭化水素を製造する層の流路幅が4.0mm以下である、(7)に記載の炭化水素の製造方法。
本実施形態に係る触媒は、アルミナ担体および当該アルミナ担体に担持されたコバルトを有するフィッシャートロプシュ合成触媒と、フィッシャートロプシュ合成触媒の外表面に形成されたベータゼオライト膜とを有する。
細孔径が8nmを下回ると、細孔内のガス拡散速度が水素と一酸化炭素では異なり、細孔の奥へ行くほど水素分圧が高くなるという結果を招き、F−T合成反応では副生成物といえるメタン等の常温常圧で気体である炭化水素が、多量に生成することになるため、細孔径は、8nm以上であることが好ましい。逆に、細孔径が50nmを超えると比表面積を増大させることが困難となり、活性金属の分散度が低下してしまうため、細孔径は、50nm以下であることが好ましい。アルミナ担体の細孔径は、好ましくは8〜50nm、より好ましくは10〜40nm、さらに好ましくは12〜30nmである。
なお、細孔容積は水銀圧入法や水滴定法により測定することができる。また、細孔径はガス吸着法や水銀ポロシメーターなどによる水銀圧入法により測定することが可能であるが、比表面積、細孔容積から計算で求めることもできる。
また、フィッシャートロプシュ合成触媒とベータゼオライトの混合比は、特に限定されず、フィッシャートロプシュ合成触媒の粒子径に応じて、適宜設定することができる。
次に、本実施形態に係る合成ガスから炭化水素を製造するための触媒の製造方法の一例を説明する。本実施形態に係る製造方法は、アルミナ担体にコバルトを担持するフィッシャートロプシュ合成触媒の外表面に、水熱合成法により、硝酸カリウムの存在下においてベータゼオライト膜を形成させる、工程を有する。
次に、本実施形態に係る炭化水素の製造方法について説明する。
本実施形態に係る炭化水素の製造方法では、上述した本実施形態に係る合成ガスから炭化水素を製造するための触媒を用いて、反応器内で合成ガスから炭化水素を製造する。
触媒学会参照触媒のアルミナ(JRC−ALO−6、粒子径0.85〜1.7mm、比表面積180m2/g、細孔容積0.96cc/g、平均細孔径20nm)を担体として、フィッシャートロプシュ合成触媒を母数としてコバルト担持量が11質量%となるように硝酸コバルト六水和物水溶液を調製し、含浸担持した。(コバルト担持量(%)=(コバルト質量/(コバルト質量+アルミナ質量))×100)その後、120℃で12時間乾燥し、400℃で2時間焼成処理してCo/Al2O3触媒を得た。調製したCo/Al2O3触媒0.6gを25質量%の水酸化テトラメチルアンモニウム(TEAOH)水溶液5g中で114℃にて4時間還流した。その後、溶液をろ過してCo/Al2O3触媒を回収した。
コバルト担持量が15質量%となるようにCo/Al2O3触媒を調製する他は、実施例1と同様にして、反応を行ったところ、CO転化率75.1%、CH4選択率11.6%、C5+選択率55.2%、オレフィン選択率12.2%、イソパラフィン選択率27.1%であった。また、図2に示す炭素数分布の生成物が得られた。ベータゼオライト-Co/Al2O3触媒の断面をSEMを用いて観察したところ、Co/Al2O3触媒外表面のベータゼオライトの膜厚は、8μmであった。
コバルト担持量が20質量%となるようにCo/Al2O3触媒を調製する他は、実施例1と同様にして、反応を行ったところ、CO転化率87.3%、CH4選択率18.5%、C5+選択率59.1%、オレフィン選択率8.3%、イソパラフィン選択率25.8%であった。また、図3に示す炭素数分布の生成物が得られた。ベータゼオライト−Co/Al2O3触媒の断面をSEMを用いて観察したところ、Co/Al2O3触媒外表面のベータゼオライトの膜厚は、6μmであった。
コバルト担持量が25質量%となるようにCo/Al2O3触媒を調製する他は、実施例1と同様にして、反応を行ったところ、CO転化率96.6%、CH4選択率22.3%、C5+選択率61.0%、オレフィン選択率5.7%、イソパラフィン選択率28.0%であった。また、図4に示す炭素数分布の生成物が得られた。ベータゼオライト−Co/Al2O3触媒の断面をSEMを用いて観察したところ、Co/Al2O3触媒外表面のベータゼオライトの膜厚は4μmであった。
図7に示す直交型マイクロチャネル反応器に触媒を充填し、ボイラ給水(BFW)で冷却しながら温度制御する他は、実施例1と同様にして、反応を行った。直交型マイクロチャネル反応器は、ステンレス(SUS)箔により形成された積層構造を有し、ステンレス箔間の隙間がボイラ給水または合成ガスの流路を形成している。また、ボイラ給水と合成ガスの流路は、ステンレス箔の積層構造において交互に配置されており、ボイラ給水と合成ガスの移動方向(流路の方向)は直交している。各流路には波板が配置され、各流路幅Wは、1.3mmである。得られた生成物を分析すると、CO転化率62.0%、CH4選択率6.2%、C5+選択率62.4%、オレフィン選択率13.8%、イソパラフィン選択率36.0%であった。
ベータゼオライトが存在しないCo/Al2O3触媒を使用する他は、実施例1と同様にして、反応を行ったところ、CO転化率98.8%、CH4選択率14.8%、C5+選択率81.1%、オレフィン選択率4.5%、イソパラフィン選択率22.9%であった。また、図5に示す炭素数分布の生成物が得られた。
コバルト担持量が30質量%となるようにCo/Al2O3触媒を調製する他は、実施例1と同様にして、反応を行ったところ、CO転化率98.6%、CH4選択率19.8%、C5+選択率55.0%、オレフィン選択率3.8%、イソパラフィン選択率24.1%であった。また、図6に示す炭素数分布の生成物が得られた。ベータゼオライト−Co/Al2O3触媒の断面をSEMを用いて観察したところ、Co/Al2O3触媒外表面のベータゼオライトの膜厚は、2.5μmであった。なお、実施例1と同様の水熱合成条件では4μm以上の膜厚は得られなかったが、水熱合成時間を大きく延長すること等で4μm以上の膜厚を得ることは可能である。
コバルト担持量が30質量%となるようにCo/Al2O3触媒を調製し、水熱合成において硝酸カリウムを添加せず、反応時間を150時間とした以外は、実施例1に示す水熱合成を実施した。ベータゼオライトの膜は形成されなかった。
Claims (7)
- アルミナ担体にコバルトを担持するフィッシャートロプシュ合成触媒の外表面に、水熱合成法により、硝酸カリウムの存在下においてベータゼオライト膜を形成させて、
前記アルミナ担体および当該アルミナ担体に担持された前記コバルトを有する前記フィッシャートロプシュ合成触媒と、前記フィッシャートロプシュ合成触媒の外表面に形成された前記ベータゼオライト膜とを有し、前記フィッシャートロプシュ合成触媒を母数としたときのコバルト担持率が、10質量%超30質量%以下であり、前記ベータゼオライト膜の膜厚は、4.0μm以上20μm以下である、触媒とする、合成ガスから炭化水素を製造するための触媒の製造方法。 - 前記フィッシャートロプシュ合成触媒を母数としたときのコバルト担持率が、11質量%以上20質量%以下であり、前記ベータゼオライト膜の膜厚が5.0μm以上15μm以下である、請求項1に記載の合成ガスから炭化水素を製造するための触媒の製造方法。
- さらに、前記ベータゼオライト膜の形成前に、前記フィッシャートロプシュ合成触媒を、ベータゼオライト膜の形成時に使用する反応液に対応する液に添加して、当該液を還流する、請求項1又は2に記載の合成ガスから炭化水素を製造するための触媒の製造方法。
- 前記水熱合成法におけるベータゼオライト膜を形成するための時間が、24時間以上120時間以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の合成ガスから炭化水素を製造するための触媒の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の合成ガスから炭化水素を製造するための触媒の製造方法により触媒を製造し、かつ、製造された前記触媒を用いて、反応器内で合成ガスから炭化水素を製造する、炭化水素の製造方法。
- 前記反応器が多段階の層状構造を有するマイクロチャネル反応器であり、合成ガスを供給して炭化水素を製造するための層と、冷媒を供給して炭化水素製造で発生した熱を除熱するための層とが交互に配置され、これら層の流路が直交する方向に配列しており、炭化水素を製造する層の流路幅が4.0mm以下である、請求項5に記載の炭化水素の製造方法。
- アルミナ担体および当該アルミナ担体に担持されたコバルトを有するフィッシャートロプシュ合成触媒と、
前記フィッシャートロプシュ合成触媒の外表面に形成されたベータゼオライト膜とを有し、
前記フィッシャートロプシュ合成触媒を母数としたときのコバルト担持率が、11質量%超20質量%以下であり、
前記ベータゼオライト膜の膜厚は、5.0μm以上15μm以下である、合成ガスから炭化水素を製造するための触媒。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016025969 | 2016-02-15 | ||
JP2016025969 | 2016-02-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017144426A JP2017144426A (ja) | 2017-08-24 |
JP6830828B2 true JP6830828B2 (ja) | 2021-02-17 |
Family
ID=59681856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017024272A Active JP6830828B2 (ja) | 2016-02-15 | 2017-02-13 | 合成ガスから炭化水素を製造するための触媒、合成ガスから炭化水素を製造するための触媒の製造方法、及び炭化水素の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6830828B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017145411A (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 新日鐵住金株式会社 | 炭化水素の製造方法および炭化水素を製造するための触媒 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2925730T3 (es) * | 2005-07-08 | 2022-10-19 | Velocys Inc | Proceso de reacción catalítica usando la tecnología de microcanales |
JP4648844B2 (ja) * | 2006-01-30 | 2011-03-09 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 液体燃料を製造するための触媒の製造方法 |
JP2015131768A (ja) * | 2014-01-09 | 2015-07-23 | 東ソー株式会社 | 炭化水素の製造方法 |
-
2017
- 2017-02-13 JP JP2017024272A patent/JP6830828B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017144426A (ja) | 2017-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Temvuttirojn et al. | Role of calcination temperatures of ZrO2 support on methanol synthesis from CO2 hydrogenation at high reaction temperatures over ZnO x/ZrO2 catalysts | |
Liu et al. | Selective CO2 hydrogenation to hydrocarbons on Cu-promoted Fe-based catalysts: dependence on Cu–Fe interaction | |
Ting et al. | Low-temperature hydrogenation of CO2 to methanol over heterogeneous TiO2-Supported Re catalysts | |
US10300465B2 (en) | Catalysts for natural gas processes | |
Trépanier et al. | Fischer–Tropsch synthesis over carbon nanotubes supported cobalt catalysts in a fixed bed reactor: Influence of acid treatment | |
JP6314556B2 (ja) | 合成ガスから軽質炭化水素を製造する触媒、その触媒の製造方法、及び合成ガスから軽質炭化水素を製造する方法 | |
CN113747970B (zh) | 用于甲烷氧化偶联的催化剂 | |
CN102781574B (zh) | 费托合成催化剂及其制造方法、以及烃的制造方法 | |
CA2420547A1 (en) | Attrition resistant bulk iron catalysts and processes for preparing and using same | |
JP7091842B2 (ja) | パラキシレン製造用触媒、パラキシレン製造用触媒の製造方法、およびパラキシレンの製造方法 | |
WO2011061484A2 (en) | Fischer-tropsch synthesis | |
KR102378451B1 (ko) | 촉매 | |
Moreira et al. | Syngas production via catalytic oxidative steam reforming of glycerol using a Co/Al coprecipitated catalyst and different bed fillers | |
Huynh et al. | Bed packing configuration and hot-spot utilization for low-temperature CO2 methanation on monolithic reactor | |
Gu et al. | Self-regeneration of cobalt and nickel catalysts promoted with bismuth for non-deactivating performance in carbon monoxide hydrogenation | |
JP6773586B2 (ja) | 合成ガスから炭化水素を製造する触媒の製造方法、炭化水素の製造方法、及び合成ガスから炭化水素を製造する触媒 | |
JP6830828B2 (ja) | 合成ガスから炭化水素を製造するための触媒、合成ガスから炭化水素を製造するための触媒の製造方法、及び炭化水素の製造方法 | |
JP2017145411A (ja) | 炭化水素の製造方法および炭化水素を製造するための触媒 | |
JP7030641B2 (ja) | 合成ガスから炭化水素を製造する触媒の製造方法、炭化水素の製造方法、及び合成ガスから炭化水素を製造する触媒 | |
WO2012044591A2 (en) | Multiphase alumina particle | |
Guo et al. | Oxygen Vacancy over CoMnO x Catalysts Boosts Selective Ethanol Production in the Higher Alcohol Synthesis from Syngas | |
Moyo | Cobalt and iron supported on carbon spheres catalysts for Fischer Tropsch synthesis | |
JP6769769B2 (ja) | フィッシャー・トロプシュ反応における使用を意図した触媒の調製方法 | |
US20180333695A1 (en) | Structural catalyst with internal heat transfer system for exothermic and endothermic reactions | |
Vosoughi | DEVELOPMENT OF SUPPORTED COBALT CATALYST FOR FISCHER-TROPSCH SYNTHESIS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20180713 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20180713 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190208 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190214 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20190419 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190422 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190426 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190510 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190905 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200601 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200707 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200907 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210127 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6830828 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |