JPH11323352A - 炭化水素油の製造方法 - Google Patents

炭化水素油の製造方法

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JPH11323352A
JPH11323352A JP10155170A JP15517098A JPH11323352A JP H11323352 A JPH11323352 A JP H11323352A JP 10155170 A JP10155170 A JP 10155170A JP 15517098 A JP15517098 A JP 15517098A JP H11323352 A JPH11323352 A JP H11323352A
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Japan
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catalyst
carbon
organic compound
hydrocarbon oil
metal oxide
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JP10155170A
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English (en)
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Fuyuki Yagi
冬樹 八木
Atsuo Nagumo
篤郎 南雲
Yukitaka Wada
幸隆 和田
Mitsunori Shimura
光則 志村
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Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Original Assignee
Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Publication date
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 含炭素有機化合物から炭化水素油を工業的有
利に製造する方法の提供。 【解決手段】 i)含炭素有機化合物を部分酸化して、
未反応の含炭素有機化合物を含む600℃以上の混合ガ
スを生成させ、ii)高温混合ガス中の未反応の含炭素有
機化合物に触媒存在と加圧条件下で炭酸ガス及び/又は
スチームを反応させて合成ガスを生成させ、iii)iiに
おいて金属酸化物担体に担持させた金属触媒であって、
触媒の比表面積25m2/g以下、担体金属酸化物中の
金属イオンの電気陰性度13.0以下、触媒金属担持量
がで担体金属酸化物に対し金属換算0.0005〜0.
1モル%である触媒を用い、iv)合成ガスをフィッシャ
ー・トロプシュ触媒の存在下で反応させて炭化水素油を
含む反応生成物を生成させ、v)炭化水素油を分離す
る、炭化水素油の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、含炭化有機化合物
を原料として用い、これから燃料油として好適な重質炭
化水素を製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】炭化水素を製造するための方法として、
合成ガスを触媒の存在下で反応させる、いわゆるフィッ
シャー・トロプシュ(Fischer−Tropsc
h)合成法(以下、単にFT法とも言う)が知られてい
る。このFT法を工業的に有利に実施するには、その原
料である合成ガスを低コストで製造することが必要であ
るが、従来の含炭素有機化合物に炭酸ガス及び/又はス
チームを反応させて合成ガスを製造する方法において
は、その合成ガス生成反応の副反応として、炭素析出反
応が起って炭素が析出し、この析出炭素によって触媒被
毒が生じるという問題が起る。この炭素析出は、原料の
含炭素有機化合物と生成物であるCOを原料として起こ
り、それらの分圧が高くなる程促進されるので、スチー
ムや炭酸ガスの供給量を増加するとともに、反応圧力を
低下させることにより、その炭素析出量を減少させるこ
とができる。しかし、この場合には、それらの含炭素有
機化合物とCOの分圧を低下させるために、過剰のスチ
ームや炭酸ガスを必要とするため、いくつかの不都合を
生じる。例えば、スチームや炭酸ガスの予熱のための熱
エネルギーの消費量が増大するとともに、製品からこれ
らのガスを分離するためのコストが増大し、さらに、反
応装置が大型のものになるため、装置コストが増大する
という問題がある。特開平5−208801号公報に
は、第8族金属を、高純度超微粉単結晶酸化マグネシウ
ムに担持した二酸化炭素リフォーミング触媒が、又特開
平6−279003号公報にはアルカリ土類金属酸化物
類の少なくとも1種以上の化合物と酸化アルミニウムか
らなる担体上にルテニウム化合物を担持させた二酸化炭
素リフォーミング触媒が開示されている。更に、特開平
9−168740号公報には、第2族〜第4族の金属酸
化物又はランタノイド金属酸化物からなる担体又はその
金属酸化物を含有するアルミナの複合体からなる担体に
ロジウムを担持した二酸化炭素リフォーミング触媒が開
示されている。しかしながら、これらの触媒の反応試験
は常圧下で実施されており、工業的に意味のある高圧下
では、その炭素析出活性が大きく、工業触媒としては未
だ満足すべきものではなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、含炭素有機
化合物を原料として用い、これから炭化水素油を工業的
に有利に製造する方法を提供することをその課題とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、含炭素有機化合物か
ら炭化水素油を製造する方法において、(i)該含炭素
有機化合物を部分酸化して、未反応の含炭素有機化合物
を含む少なくとも600℃の温度を有する混合ガスを生
成させること、(ii)該高温の混合ガス中に含まれる未
反応の含炭素有機化合物に触媒の存在下において加圧条
件下で炭酸ガス及び/又はスチームを反応させて合成ガ
スを生成させること、(iii)該合成ガス生成工程におけ
る該触媒として、金属酸化物からなる担体にロジウム、
ルテニウム、イリジウム、パラジウム及び白金の中から
選ばれる少なくとも1種の触媒金属を担持させた触媒で
あって、該触媒の比表面積が25m2/g以下で、かつ
該担体金属酸化物中の金属イオンの電気陰性度が13.
0以下であり、該触媒金属の担持量の金属換算量で担体
金属酸化物に対して0.0005〜0.1モル%である
触媒を用いること、(iv)該合成ガスをフィッシャー・
トロプシュ触媒の存在下で反応させて炭化水素油を含む
反応生成物を生成させること、(v)該反応生成物から
炭化水素油を分離すること、を特徴とする炭化水素油の
製造方法が提供される。また、本発明によれば、含炭素
有機化合物から炭化水素油を製造する方法において、
(i)該含炭素有機化合物と、空気及び/又は酸素と、
炭酸ガス及び/又はスチームとからなる混合ガスを用い
て触媒を流動化させること、(ii)該触媒を流動化させ
ている該混合ガス中の含炭素有機化合物を部分酸化し
て、未反応の含炭素有機化合物を含む少なくとも600
℃の温度を有する混合ガスを生成させるとともに、該未
反応の含炭素有機化合物に加圧条件下で炭酸ガス及び/
又はスチームを反応させて合成ガスを生成させること、
(iii)該合成ガス生成工程における該触媒として、金属
酸化物からなる担体にロジウム、ルテニウム、イリジウ
ム、パラジウム及び白金の中から選ばれる少なくとも1
種の触媒金属を担持させた触媒であって、該触媒の比表
面積が25m2/g以下で、かつ該担体金属酸化物中の
金属イオンの電気陰性度が13.0以下であり、該触媒
金属の担持量の金属換算量で担体金属酸化物に対して
0.0005〜0.1モル%である触媒を用いること、
(iv)該合成ガスをフィッシャー・トロプシュ触媒の存
在下で反応させて炭化水素油を含む反応生成物を生成さ
せること、(v)該反応生成物から炭化水素油を分離す
ること、を特徴とする炭化水素油の製造方法が提供され
る。さらに、本発明によれば、含炭素有機化合物から重
質炭化水素を製造する方法において、(i)含炭素有機
化合物に触媒の存在下において加圧条件下で炭酸ガス及
び/又はスチームを反応させて合成ガスを生成させるこ
と、(ii)該合成ガス生成工程における該触媒として、
金属酸化物からなる担体にロジウム、ルテニウム、イリ
ジウム、パラジウム及び白金の中から選ばれる少なくと
も1種の触媒金属を担持させた触媒であって、該触媒の
比表面積が25m2/g以下で、かつ該担体金属酸化物
中の金属イオンの電気陰性度が13.0以下であり、該
触媒金属の担持量の金属換算量で担体金属酸化物に対し
て0.0005〜0.1モル%である触媒を用いるこ
と、(iii)該合成ガスをフィッシャー・トロプシュ触媒
の存在下で反応させて炭化水素油を含む反応生成物を生
成させること、(iv)該反応生成物から炭化水素油を分
離すること、を特徴とする炭化水素油の製造方法が提供
される。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の合成ガス生成工程で用い
る触媒(以下、本発明触媒とも言う)は、特定性状の担
体金属酸化物に、ロジウム(Rh)、ルテニウム(R
u)、イリジウム(Ir)、パラジウム(Pd)及び白
金(Pt)の中から選択された少なくとも1種の触媒金
属を担持させた触媒である。この場合、触媒金属は、金
属状態で担持されていてもよいし、酸化物等の金属化合
物の状態で担持されていてもよい。本発明触媒は、含炭
素有機化合物の合成ガス化反応に必要な活性は保有する
ものの、その副反応である炭素析出反応はこれを著しく
抑制する作用を有することを特徴とする。本発明で用い
る炭素析出反応を著しく抑制する触媒は、(i)該担体
金属酸化物中の金属イオンの電気陰性度が13.0以下
であること、(ii)該触媒の比表面積が25m2/g以
下であること、(iii)該金属触媒の担持量が該担体金属
酸化物に対して0.0005〜0.1モル%であるこ
と、を特徴とする触媒である。このような炭素析出活性
の著しく抑制された触媒は、本発明者らによって初めて
見出されたものである。
【0006】担体として用いる金属酸化物には、単一金
属酸化物の他、複合金属酸化物が包含される。本発明に
おいては、この担体用金属酸化物中の金属イオンの電気
陰性度を、13以下、好ましくは12以下、より好まし
くは10以下に規定する。その下限値は、4程度であ
る。本発明で用いる担体用金属酸化物の金属イオンの電
気陰性度は4〜13、好ましくは4〜12である。この
金属酸化物中の金属イオンの電気陰性度が13を超える
ようになると、その触媒の使用に際し、炭素析出が著し
くなるので好ましくない。なお、前記金属酸化物中の金
属イオンの電気陰性度は、次式により定義されるもので
ある。 Xi=(1+2i)Xo Xi:金属イオンの電気陰性度 Xo:金属の電気陰性度 i:金属イオンの荷電子数 金属酸化物が複合金属酸化物の場合は、平均の金属イオ
ン電気陰性度を用い、その値は、その複合金属酸化物中
に含まれる各金属イオンの電気陰性度に複合酸化物中の
各酸化物のモル分率を掛けた値の合計値とする。金属の
電気陰性度(X0)はPaulingの電気陰性度を用
いる。Paulingの電気陰性度は、「藤代亮一訳、
ムーア物理化学(下)(第4版)、東京化学同人,P7
07(1974)」の表15.4記載の値を用いる。な
お、金属酸化物中の金属イオンの電気陰性度について
は、例えば、「触媒学会編、触媒講座、第2巻、P14
5(1985)」に詳述されている。
【0007】前記金属酸化物には、Mg、Ca、Ba、
Zn、Al、Zr、La等の金属を1種又は2種以上含
む金属酸化物が包含される。このような金属酸化物とし
ては、マグネシア(MgO)、酸化カルシウム(Ca
O)、酸化バリウム(BaO)、酸化亜鉛(ZnO)、
アルミナ(Al23)、ジルコニア(ZrO2)、酸化
ランタン(La23)等の単一金属酸化物の他、MgO
/CaO、MgO/BaO、MgO/ZnO、MgO/
Al23、MgO/ZrO2、CaO/BaO、CaO
/ZnO、CaO/Al23、CaO/ZrO2、Ba
O/ZnO、BaO/Al23、BaO/ZrO2、Z
nO/Al23、ZnO/ZrO2、Al23/Zr
2、La23/MgO、La23/Al23、La2
3/CaO等の複合金属酸化物が挙げられる。
【0008】本発明で用いる比表面積が25m2/g以
下の触媒は、触媒金属の担持前に担体金属酸化物を30
0〜1300℃、好ましくは650〜1200℃で焼成
し、触媒金属担持後更に得られた触媒金属担持生成物を
600〜1300℃、好ましくは650〜1200℃で
焼成することによって得ることができる。また、担体金
属酸化物に触媒金属を担持後、得られた触媒金属担持物
を、600〜1300℃、好ましくは650℃〜120
0℃で焼成することにより得ることができる。焼成温度
の上限値は特に規定されないが、通常、1500℃以
下、好ましくは1300℃以下である。この場合、その
焼成温度と焼成時間によって、得られる触媒又は担体金
属酸化物の比表面積をコントロールすることができる。
本発明触媒又は本発明で用いる担体金属酸化物の好まし
い比表面積は、20m2/g以下、より好ましくは15
2/g以下、さらに好ましくは10m2/g以下であ
る。その下限値は、0.01m2/g程度である。金属
イオンの電気陰性度が13以下の担体金属酸化物の比表
面積又は触媒の比表面積をこのような範囲に規定するこ
とにより、触媒の炭素析出活性を著しく抑制することが
できる。担体金属酸化物に対する触媒金属の担持量は、
金属換算量で、担体金属酸化物に対し、0.0005モ
ル%以上、好ましくは0.001モル%以上、より好ま
しくは0.002モル%以上である。その上限値は、通
常、0.1モル%、好ましくは0.09モル%である。
本発明の場合、その触媒金属担持量は0.0005〜
0.1モル%、好ましくは0.001〜0.1モル%の
範囲に規定するのがよい。
【0009】本発明の触媒において、その触媒の比表面
積と担体金属酸化物の比表面積とは実質的にはほぼ同じ
であり、本明細書中では、その触媒の比表面積と担体金
属酸化物の比表面積とは同義として用いた。なお、本明
細書中で触媒又は担体金属酸化物に関して言う比表面積
は、「BET」法により、温度15℃で測定されたもの
であり、その測定装置としては、柴田科学社製の「SA
−100」が用いられた。
【0010】本発明で用いるこのような触媒は、その触
媒比表面積が小さく、かつその触媒金属の担持量が非常
に少量であるため、炭素析出活性の著しく抑制されたも
のであるが、一方、原料含炭素有機化合物に対する充分
な合成ガス化活性を有するものである。
【0011】本発明で用いる触媒は、常法に従って調製
することができる。本発明触媒の1つの好ましい調製法
は、含浸法である。この含浸法により本発明触媒を調製
するには、水中に分散させた担体金属酸化物に触媒金属
塩又はその水溶液を添加、混合した後、その担体金属酸
化物を水溶液から分離し、次いで乾燥し、焼成する。ま
た、担体金属酸化物を排気後、細孔容積分の金属塩溶液
を少量ずつ加え、担体表面を均一に濡れた状態にした
後、乾燥、焼成する方法(incipient−wet
ness法)も有効である。これらの方法の場合、その
触媒金属塩としては、水溶性塩が用いられる。このよう
な水溶性塩には、硝酸塩、塩化物等の無機酸塩や、酢酸
塩、シュウ酸塩等の有機酸塩が包含される。また、金属
のアセチルアセトナト塩等をアセトン等の有機溶媒に溶
解し、担体金属酸化物に含浸させてもよい。触媒金属塩
を水溶液として含浸させた金属金属酸化物の乾燥温度は
100〜200℃、好ましくは100〜150℃であ
り、又、有機溶媒を用いて含浸した場合は、その溶媒の
沸点より50〜100℃高温で乾燥する。乾燥物の焼成
温度及び焼成時間は、得られる担体金属酸化物又は触媒
の比表面積(触媒の比表面)に応じて適宜選定するが、
一般的には、500〜1100℃の範囲の焼成温度が用
いられる。
【0012】本発明触媒を調製する場合、その担体であ
る金属酸化物は、市販の金属酸化物や、市販の金属水酸
化物を焼成して得られる金属酸化物であることができ
る。この金属酸化物の純度は98重量%以上、好ましく
は99重量%以上であるが、炭素析出活性を高める成分
や高温、還元ガス雰囲気下で分解する成分、例えば鉄、
ニッケル等の金属や二酸化ケイ素(SiO2)等の混入
は好ましくなく、それらの不純物は、金属酸化物中、1
重量%以下、好ましくは0.1重量%以下にするのがよ
い。本発明触媒は、粉末状、顆粒状、球形状、円柱状、
円筒状等の各種の形状で用いられ、その形状は使用され
る触媒床の方式に応じて適宜選定される。
【0013】本発明により合成ガスを製造するには、前
記触媒の存在下において、含炭素有機化合物とスチーム
及び/又は二酸化炭素(CO2)とを反応させればよ
い。含炭素有機化合物としては、メタン、エタン、プロ
パン、ブタン、ナフサ等の低級炭化水素や、メタノー
ル、ジメチルエーテル等の非炭化水素系化合物が用いら
れるが、好ましくはメタンである。本発明においては、
炭酸ガスを含む天然ガス(メタンガス)を反応原料とし
て有利に用いることができる。
【0014】メタンと二酸化炭素(CO2)とを反応さ
せる方法(CO2リフォーミング)の場合、その反応は
次式で示される。
【化1】 メタンとスチームとを反応させる方法(スチームリフォ
ーミング)の場合、その反応は次式で示される。
【化2】
【0015】CO2リフォーミングにおいて、その反応
温度は500〜1200℃、好ましくは600〜100
0℃であり、その反応圧力は加圧であり、5〜40kg
/cm2G、好ましくは5〜30kg/cm2Gである。ま
た、この反応を固定床方式で行う場合、そのガス空間速
度(GHSV)は1,000〜10,000hr-1、好
ましくは2,000〜8,000hr-1である。原料含
炭素有機化合物に対するCO2の使用割合を示すと、原
料化合物中の炭素1モル当り、CO220〜0.5モ
ル、好ましくは10〜1モルの割合である。
【0016】スチームリフォーミングにおいて、その反
応温度は600〜1200℃、好ましくは600〜10
00℃であり、その反応圧力は加圧であり、1〜40k
g/cm2G、好ましくは5〜30kg/cm2Gである。
また、この反応を固定床方式で行う場合、そのガス空間
速度(GHSV)は1,000〜10,000hr-1
好ましくは2,000〜8,000hr-1以下である。
原料含炭素有機化合物に対するスチーム使用割合を示す
と、原料化合物中の炭素1モル当り、スチーム(H
2O)20〜0.5モル、好ましくは10〜1モル、よ
り好ましくは1.5〜1モルの割合である。本発明によ
りスチームリフォーミングを行う場合、原料化合物の炭
素1モル当りのスチーム(H2O)を2モル以下に保持
しても、炭素析出を抑制して、工業的に有利に合成ガス
を製造することができる。従来の場合には、原料化合物
の炭素1モル当り2〜5モルのスチームを必要としてい
たことを考えると、2モル以下のスチームの使用によっ
てリフォーミング反応を円滑に進行させ得ることは、本
発明の工業上の大きな利点である。
【0017】本発明において、含炭素有機化合物に、ス
チームとCO2の混合物を反応させて合成ガスを製造す
る場合、スチームとCO2との混合割合は特に制約され
ないが、一般的には、H2O/CO2モル比で、0.1〜
10である。
【0018】本発明の合成ガス生成工程は、固定床方
式、流動床方式、懸濁床方式、移動床方式等の各種の触
媒方式で実施されるが、好ましくは固定床方式で実施さ
れる。また、反応は1段に限らず複数段で行うこともで
きる。
【0019】本発明の合成ガスの生成工程において必要
とされるエネルギーは、加熱炉等の加熱装置を用いて外
部から供給し得る他、好ましくは、リフォーミングの反
応原料である含炭素有機化合物の一部を部分酸化(部分
燃焼)させ、その際の燃焼熱により補給される。含炭素
有機化合物の部分酸化反応は、600〜1500℃、好
ましくは700〜1300℃の温度及び5〜50kg/
cm2G、好ましくは10〜40kg/cm2Gの圧力の
条件下で実施される。含炭素有機化合物を部分酸化させ
るための酸化剤としては、酸素が用いられるが、この酸
素源としては、純酸素の他、空気、富酸素化空気等の含
酸素ガスが用いられる。含炭素有機化合物の部分酸化に
用いられる酸素の割合は、含炭素有機化合物中の炭素
(C)に対する酸素(O)の原子比O/Cで、4〜0.
1、好ましくは2〜0.5である。
【0020】前記の含炭素有機化合物の部分酸化によ
り、未反応の含炭素有機化合物を含む少なくとも600
℃、好ましくは700〜1300℃を有する高温の混合
ガスが得られる。この混合ガス中の未反応の含炭素有機
化合物に対して、二酸化炭素及び/又はスチームを反応
させることにより、合成ガスを生成させることができ
る。この場合、含炭素有機化合物に対する反応剤として
用いる二酸化炭素及び/又はスチームは、含炭素有機化
合物の部分酸化により得られた混合ガス中に添加反応さ
せることができる他、部分酸化反応に供する含炭素有機
化合物中にあらかじめ添加混合しておくこともできる。
この場合には、含炭素有機化合物の部分酸化とリフォー
ミング反応を同時に行うことが可能となる。
【0021】含炭素有機化合物のリフォーミング反応
は、前記したように、各種の反応器形式で実施される
が、好ましくは固定床方式や流動床方式で実施される。
固定床方式で実施する場合には、その固定床反応器の上
部に空洞部を形成し、この空洞部で含炭素有機化合物の
部分酸化(部分燃焼)を行い、得られた混合ガスをその
空洞部の下方に位置する固定触媒層を流通させるととも
に、この触媒層でリフォーミング反応を行う。この場
合、リフォーミング反応原料としての含炭素有機化合物
と二酸化炭素やスチームとは、反応器入口部で予熱して
反応器上部に導入するとともに、別途予熱した酸化剤
(酸素や空気等)を反応器上部に導入し、ここでそれら
のリフォーミング原料と酸化剤とを混合し、この混合物
を反応器上部の空洞部でバーナで部分燃焼させる。得ら
れた高温の混合ガスは、これをその下方の触媒層を流通
させ、これによりリフォーミング反応が実施される。
【0022】含炭素有機化合物のリフォーミングを流動
床方式で実施する場合には、触媒を充填した流動床反応
器下部より、余熱した含炭素有機化合物と、炭酸ガス及
び/又はスチームと、酸化剤ガスを反応器内に導入して
触媒を流動化させる。そして、この触媒の流動化を行い
ながら、含炭素有機化合物の部分酸化を行うとともに、
リフォーミング反応を同時に行う。
【0023】本発明においては、前記合成ガス生成工程
で得られた合成ガスは、フィッシャー・トロプシュ工程
(FT工程)において触媒の存在下で反応され、炭化水
素油に変換される。このFT工程で用いられる触媒は、
いわゆるフィッシャー・トロプシュ触媒(FT触媒)で
あり、従来公知の各種のものが使用される。このような
FT触媒としては、例えば、Co系触媒(Co−ThO
2−MgO−ケイソウ土、Co−ThO2−ケイソウ土
等)、Fe系触媒(沈殿Fe触媒、溶融Fe触媒等)、
Co−Ru系触媒、Co−Re系触媒、Ru−Re系触
媒、Ni系触媒、Ru系触媒等が挙げられる。これらの
FT触媒については、例えば、「C1ケミストリー」、
P37〜P75、触媒学会編、講談社サイエンティフィ
ク(1984)に記載されている。
【0024】FT工程における反応温度は、100〜5
00℃、好ましくは180〜300℃であり、反応圧力
は5〜100kg/cm2G、好ましくは10〜30k
g/cm2Gである。GHSVは、100〜3000h
-1、好ましくは500〜2000hr-1である。FT
工程に導入される合成ガスのH2/COモル比、0.1
〜10、好ましくは0.5〜4、より好ましくは約2.
0に調節される。このH2/COモル比の調節は、前記
合成ガス生成工程(リフォーミング工程)における含炭
素有機化合物中に含まれる炭素と、スチーム及び/又は
CO2とのモル比によって行うことができる。また、外
部からのH2又はCOの供給によっても行うことができ
る。
【0025】前記FT工程は、固定床方式や流動床方式
により実施することができる。FT工程については、例
えば、「触媒講座9巻、工業触媒反応II」、P84〜1
29触媒学会編、講談社サイエンティフィク(198
9)に詳述されている。
【0026】前記FT工程で得られた反応生成物は、そ
の反応により生成した炭化水素油の他、未反応の水素、
一酸化炭素、水、その他のガス(例えば、CO2、N
2等)等を含む。この反応生成物は、それに含まれる炭
化水素油を分離回収するために、分離工程において分離
処理される。この場合の分離方法としては、高温(温
度:200〜400℃)のガス状反応生成物からそれに
含まれる炭化水素油を分離し得る方法であればどのよう
なものでもよい。例えば、反応生成物をそのまま蒸留塔
に導入して蒸留処理を行い、H2、CO、CO2、N2
のガス成分と、炭化水素油成分と、水成分とに分離する
方法や、反応生成物をフラッシャー等の気液分離器に導
入して気液分離し、得られた炭化水素油及び水を含む液
体成分を蒸留処理して炭化水素油を分離する方法等があ
る。
【0027】前記のようにしてFT工程で得られた反応
生成物が分離回収される炭化水素油は、その沸点が30
〜600℃のものである。その炭化水素油の炭素数の分
布を示すと、一般的には、炭素数5〜11の留分:0〜
80wt%、炭素数12〜22の留分:0〜50wt
%、炭素数23以上の留分:0〜40重量%である。
【0028】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。 触媒調製例1 空気中に於いて650℃にて1.5h(時間)焼成した
酸化アルミニウムを0.27〜0.75mmに整粒後、
含浸法(incipient−wetness法)でR
uを担持し、更に空気中に於いて1000℃で焼成する
ことによりRu担持Al23触媒(RuはAl23
gに対して3.0×10-4g担持されており、mol換
算の担持量は0.03mol%)を得た。この含浸体は
焼成Al23にルテニウム(III)クロライド水溶液を
極めて少量ずつ滴下、滴下毎に混振することにより得ら
れる。滴下したルテニウム(III)クロライド水溶液中の
Ru濃度はは、0.05wt%である。この含浸体を空
気中に於いて120℃にて2.5h乾燥、同雰囲気中1
000℃にて1.5h焼成し、Ru担持Al23触媒
(表面積18.6m2/g)とした。Al23のAl3+
の電気陰性度Xiは11.3である。
【0029】触媒調製例2 空気中に於いて600℃にて2h焼成した酸化ジルコニ
ウムを0.27〜0.75mmに整粒後、含浸法でRh
を担持し、更に空気中に於いて970℃で焼成すること
によりRh担持ZrO2触媒(RhはZrO21gに対し
て8.4×10-6g担持されており、mol換算の担持
量は0.001mol%)を得た。この含浸体は焼成Z
rO2にロジウム(III)アセテート水溶液を極めて少量
ずつ滴下、滴下毎に混振することにより得られる。滴下
したロジウム(III)アセテート水溶液中のRh濃度は、
0.0065wt%である。この含浸体を空気中に於い
て120℃にて2.5h乾燥、同雰囲気中970℃にて
2h焼成し、Rh担持ZrO2触媒(表面積8.6m2
g)とした。ZrO2のZr4+の電気陰性度Xiは1
2.0である。
【0030】触媒調製例3 空気中に於いて600℃にて2h焼成した酸化マグネシ
ウム(マグネシア)を0.27〜0.75mmに整粒
後、含浸法でRhを担持し、更に空気中に於いて110
0℃で焼成することによりRh担持MgO触媒(Rhは
MgO 1gに対して2.6×10-3g担持されてお
り、mol換算の担持量は0.1mol%)を得た。こ
の含浸体は焼成MgOにロジウム(III)アセテート水
溶液を極めて少量ずつ滴下、滴下毎に混振することによ
り得られる。滴下したロジウム(III)アセテート水溶
液中のRh濃度は、1.7wt%である。この含浸体を
空気中に於いて120℃にて2.5h乾燥、同雰囲気中
1100℃にて2h焼成し、Rh担持MgO触媒(表面
積0.6m2/g)とした。MgOのMg2+の電気陰性
度Xiは6.6である。
【0031】触媒調製例4 空気中に於いて1100℃にて3h焼成した1/8イン
チペレット状の酸化マグネシウムに、含浸法でRhを担
持し、更に空気中に於いて400℃で焼成することによ
りRh担持MgO触媒(RhはMgO 1gに対して
1.5×10-3g担持されており、mol換算の担持量
は0.06mol%)を得た。この含浸体は、焼成Mg
OペレットをRh濃度1.0wt%のロジウム(III)
アセテート水溶液中に約3時間浸した後、空気中に於い
て120℃にて2.5h乾燥、同雰囲気中400℃にて
3h焼成し、Rh担持MgO触媒(表面積0.7m2
g)とした。MgOのMg2+の電気陰性度Xiは6.6
である。
【0032】触媒調製例5 空気中に於いて1100℃にて3h焼成した1/8イン
チペレット状の酸化マグネシウムに、含浸法でRhを担
持し、更に空気中に於いて1000℃で焼成することに
よりRh担持MgO触媒(RhはMgO 1gに対して
2.6×10-5g担持されており、mol換算の担持量
は0.001mol%)を得た。この含浸体は、焼成M
gOペレットをRh濃度0.017wt%のロジウム(I
II)アセチルアセトナト錯塩のアセトン溶液中に約3時
間浸した後、空気中に於いて120℃にて2.5h乾
燥、同雰囲気中1000℃にて3h焼成し、Rh担持M
gO触媒(表面積0.6m2/g)とした。MgOのMg
2+の電気陰性度Xiは6.6である。
【0033】触媒調製例6 空気中に於いて1100℃にて3h焼成した1/8イン
チペレット状の5mol%酸化カルシウムを含む酸化マ
グネシウムに、含浸法でRhを担持し、更に空気中に於
いて950℃で焼成することによりRh担持CaO/M
gO触媒(RhはCaO/MgO 1gに対して7.5
×10-4g担持されており、mol換算の担持量は0.
03mol%)を得た。この含浸体は、焼成CaO/M
gOペレットをRh濃度0.5wt%のロジウム(II
I)アセテート水溶液中に約3時間浸した後、空気中に
於いて120℃にて2.5h乾燥、同雰囲気中950℃
にて3h焼成し、Rh担持CaO/MgO触媒(表面積
0.8m2/g)とした。担体の平均の金属イオン電気
陰性度Xiは6.5である。
【0034】触媒調製例7 空気中に於いて1100℃にて3h焼成した1/8イン
チペレット状の10mol%酸化ランタンを含む酸化マ
グネシウムに、含浸法でRhを担持し、更に空気中に於
いて950℃で焼成することによりRh担持La23
MgO触媒(RhはLa23/MgO 1gに対して
9.0×10-5g担持されており、mol換算の担持量
は0.006mol%)を得た。この含浸体は、焼成L
23/MgOペレットをRh濃度0.1wt%のロジ
ウム(III)アセチルアセトナト錯体のアセトン溶液中
に約3時間浸した後、空気中に於いて120℃にて2.
5h乾燥、同雰囲気中950℃にて3h焼成し、Rh担
持La23/MgO触媒(表面積0.8m2/g)とし
た。担体の平均の金属イオン電気陰性度Xiは6.7で
ある。
【0035】触媒調製例8 空気中に於いて1000℃にて1.5h焼成した酸化マ
グネシウムを0.27〜0.75mmに整粒後、含浸法
でRhを担持し、更に空気中に於いて950℃で焼成す
ることによりRh担持MgO触媒(RhはMgO 1g
に対して2.6×10-4g担持されており、mol換算
の担持量は0.01mol%)を得た。Rh含浸体は、
焼成MgOにロジウム(III)アセテート水溶液を極め
て少量ずつ滴下し、かつ滴下毎に混振することにより得
られる。この場合に用いたロジウム(III)アセテート
水溶液は0.17wt%のRhを含む水溶液である。こ
のRh含浸体を空気中に於いて120℃にて2.5h乾
燥、同雰囲気中950℃にて1.5h焼成し、Rh担持
MgO触媒(表面積5.8m2/g)とした。
【0036】触媒調製例9 空気中に於いて920℃にて2h焼成した酸化マグネシ
ウムを0.27〜0.75mmに整粒後、含浸法でRu
を担持し、更に空気中に於いて920℃で焼成すること
によりRu担持MgO触媒(RuはMgO 1gに対し
て1.5×10-3g担持されており、mol換算の担持
量は0.06mol%)を得た。このRu含浸体は、焼
成MgOにルテニウム(III)クロライド水和物水溶液
を極めて少量ずつ滴下し、かつ滴下毎に混振することに
より得られる。この場合のルテニウム(III)クロライ
ド水溶液はRuを1.0wt%含む水溶液である。この
含浸体を空気中に於いて120℃にて2.5h乾燥、同
雰囲気中920℃にて2h焼成し、Ru担持MgO触媒
(表面積9.6m2/g)とした。
【0037】触媒調製例10 空気中に於いて300℃にて3h焼成した酸化マグネシ
ウムを0.27〜0.75mmに整粒後、含浸法でIr
を担持し、更に空気中に於いて600℃で焼成すること
によりIr担持MgO触媒(IrはMgO 1gに対し
て4.8×10-3g担持されており、mol換算の担持
量は0.10mol%)を得た。このIr含浸体は、焼
成MgOにイリジウム(IV)クロライド水溶液を極めて
少量ずつ滴下し、かつ滴下毎に混振することにより得ら
れる。この場合のイリジウム(IV)クロライド水溶液は
Irを3.2wt%含む水溶液である。この含浸体を空
気中に於いて120℃にて2.5h乾燥、同雰囲気中6
00℃にて3h焼成し、Ir担持MgO触媒(表面積2
4.8m2/g)とした。
【0038】触媒調製例11 空気中に於いて500℃にて3h焼成した酸化マグネシ
ウムを0.27〜0.75mmに整粒後、含浸法でPt
を担持し、更に空気中に於いて750℃で焼成すること
によりPt担持MgO触媒(PtはMgO 1gに対し
て4.8×10-3g担持されており、mol換算の担持
量は0.10mol%)を得た。含浸体は焼成MgOに
塩化白金酸([H2PtCl6])水溶液を極めて少量ず
つ滴下、滴下毎に混振することにより得られる。滴下し
た塩化白金酸水溶液中のPt濃度は3.2wt%であ
る。この含浸体を空気中に於いて120℃にて2.5h
乾燥、同雰囲気中750℃にて3h焼成し、Pt担持M
gO触媒(表面積18.4m2/g)とした。
【0039】触媒調製例12 空気中に於いて300℃にて3h焼成した酸化マグネシ
ウムを1.0〜2.5mmに整粒後、含浸法でRhを担
持し、更に空気中に於いて950℃で焼成することによ
りRh担持MgO触媒(RhはMgO 1gに対して
1.0×10-3g担持されており、mol換算の担持量
は0.04mol%)を得た。この含浸体は焼成MgO
にロジウム(III)アセテート水溶液を極めて少量ずつ
滴下、滴下毎に混振することにより得られる。滴下した
ロジウム(III)アセテート水溶液中のRhは0.68
wt%である。この含浸体を空気中に於いて120℃に
て2.5h乾燥、同雰囲気中950℃にて3h焼成し、
Rh担持MgO触媒(表面積6.0m2/g)とした。
【0040】触媒調製例13 空気中に於いて930℃にて3h焼成した酸化マグネシ
ウムを0.27〜0.75mmに整粒後、含浸法でRu
を担持し、更に空気中に於いて970℃で焼成すること
によりRu担持MgO触媒(RuはMgO 1gに対し
て7.5×10-4g担持されており、mol換算の担持
量は0.03mol%)を得た。この含浸体は焼成Mg
Oにルテニウム(III)クロライド水溶液を極めて少量ず
つ滴下、滴下毎に混振することにより得られる。滴下し
たルテニウム(III)クロライド水溶液中のRuは0.
50wt%である。この含浸体を空気中に於いて120
℃にて2.5h乾燥、同雰囲気中970℃にて3h焼成
し、Ru担持MgO触媒(表面積5.2m2/g)とし
た。
【0041】触媒調製例14 空気中に於いて350℃にて3h焼成した酸化マグネシ
ウムを0.27〜0.75mmに整粒後、含浸法でRh
を担持し、更に空気中に於いて1050℃で焼成するこ
とによりRh担持MgO触媒(RhはMg 1gに対し
て2.0×10-3g担持されており、mol換算の担持
量は0.08mol%)を得た。この含浸体は焼成Mg
Oにロジウム(III)アセテート水溶液を極めて少量ず
つ滴下、滴下毎に混振することにより得られる。滴下し
たロジウム(III)アセテート水溶液中のRhは1.3
wt%である。この含浸体を空気中に於いて120℃に
て2.5h乾燥、同雰囲気中1050℃にて3h焼成
し、Rh担持MgO触媒(表面積1.5m2/g)とし
た。
【0042】触媒調製例15 空気中に於いて950℃にて3h焼成した酸化マグネシ
ウムを0.27〜0.75mmに整粒後、含浸法でRu
を担持し、更に空気中に於いて950℃で焼成すること
によりRu担持MgO触媒(RuはMgO 1gに対し
て2.5×10-4g担持されており、mol換算の担持
量は0.01mol%)を得た。Ru含浸体は、焼成M
gOにルテニウム(III)クロライドハイドレート水溶
液を極めて少量ずつ滴下し、かつ滴下毎に混振すること
により得られる。この場合のルテニウム(III)クロラ
イドハイドレート水溶液はRuを0.17wt%含む水
溶液である。この含浸体を空気中に於いて120℃にて
2.5h乾燥、同雰囲気中950℃にて3h焼成し、R
u担持MgO触媒(表面積4.8m2/g)とした。こ
の場合、Ruは酸化ルテニウムとして担持されていた。
【0043】触媒調製例16 空気中に於いて300℃にて3h焼成した酸化マグネシ
ウムを0.27〜0.75mmに整粒後、含浸法でRh
を担持し、更に空気中に於いて1050℃で焼成するこ
とによりRh担持MgO触媒(RhはMgO1gに対し
て2.3×10-3g担持されており、mol換算の担持
量は0.09mol%)を得た。このRh含浸体は、焼
成MgOにロジウム(III)アセテート水溶液を極めて
少量ずつ滴下し、かつ滴下毎に混振することにより得ら
れる。この場合のロジウム(III)アセテート水溶液は
Ruを1.5wt%含む水溶液である。この含浸体を空
気中に於いて120℃にて2.5h乾燥、同雰囲気中1
050℃にて3h焼成し、Rh担持MgO触媒(表面積
2.0m2/g)とした。この場合、Rhは酸化ロジウ
ムとして担持されていた。
【0044】触媒調製例17 空気中に於いて1000℃にて3h焼成した酸化マグネ
シウムを0.27〜0.75mmに整粒後、含浸法でR
hを担持し、更に空気中に於いて950℃で焼成するこ
とによりRh担持MgO触媒(RhはMgO 1gに対
して1.5×10-4g担持されており、mol換算の担
持量は0.006mol%)を得た。Rh含浸体は、焼
成MgOにロジウム(III)アセテート水溶液を極めて
少量ずつ滴下し、かつ滴下毎に混振することにより得ら
れる。この場合に用いたロジウム(III)アセテート水
溶液は0.1wt%のRhを含む水溶液である。このR
h含浸体を空気中に於いて120℃にて2.5h乾燥、
同雰囲気中950℃にて3h焼成し、Rh担持MgO触
媒(表面積5.6m2/g)とした。
【0045】触媒調製例18 空気中に於いて500℃にて3h焼成した酸化マグネシ
ウムを0.27〜0.75mmに整粒後、含浸法でRh
とPtを担持し、更に空気中に於いて1050℃で焼成
することによりRhとPt担持MgO触媒(RhとPt
の担持量はMgO 1gに対してそれぞれ1.8×10
-3g、4.8×10-4g担持されており、mol換算の
担持量はそれぞれ0.07mol%と0.01mol
%)を得た。このRhとPt含浸体は、焼成MgOにロ
ジウム(III)アセテートと塩化白金酸(〔H2PtCl
6〕)の水溶液を極めて少量ずつ滴下し、かつ滴下毎に
混振することにより得られる。この場合、滴下した混合
水溶液はRhとPtをそれぞれ1.2wt%と0.32
wt%含む水溶液である。この含浸体を空気中に於いて
120℃にて2.5h乾燥、同雰囲気中1050℃にて
3h焼成し、RhとPt担持MgO触媒(表面積1.4
2/g)とした。
【0046】比較触媒調製例1 空気中に於いて370℃にて3h焼成した酸化マグネシ
ウムを0.27〜0.75mmに整粒後、含浸法でRh
を担持し、更に空気中に於いて370℃で焼成すること
によりRh担持MgO触媒(RhはMg 1gに対して
2.6×10-3g担持されており、mol換算の担持量
は0.10mol%)を得た。この含浸体は焼成MgO
にロジウム(III)アセテート水溶液を極めて少量ずつ
滴下、滴下毎に混振することにより得られる。滴下した
ロジウム(III)アセテート水溶液中のRh濃度は1.
7wt%である。この含浸体を空気中に於いて120℃
にて2.5h乾燥、同雰囲気中370℃にて3h焼成
し、Rh担持MgO触媒(表面積98m2/g)とし
た。
【0047】実施例1 (1)合成ガス生成工程 2つの連結した反応器を用いてオートサーマルリフォー
ミング試験を行った。第1反応器では、CH4:O2モル
比=1:0.25の原料ガスを第2反応器の触媒基準の
GHSV=6000h-1で供給し、圧力25Kg/cm
2G、温度950℃で燃焼反応(部分酸化工程)を行っ
た。第2反応器では、触媒調製例17で調製した触媒5
ccの存在下、第1反応器出口ガスに、酸素及び二酸化
炭素を加え(第1反応器の原料CH4にたいして:C
4:O2:CO2モル比=1:0.25:0.5)た混
合物のリフォーミング反応を行った。触媒は、予めH2
気流中950℃で1hで還元処理を行った。反応条件
は、圧力25Kg/cm2G、温度850℃とした。反
応開始から5h経過後のCH4転化率は71.8%、生
成ガス中のH2,COの組成は、それぞれ、33.8m
ol%、30.0mol%であった。また反応開始から
200h経過後のCH4の転化率は、71.6%であっ
た。 (2)合成ガスからの炭化水素油生成工程(FT工程) 前記のようにして得られた合成ガスをそのH2/COモ
ル比を約2.0に調整した後、FT触媒を充填したガラ
ス管(固定床反応器)中を流通させた。この場合のFT
工程の条件は以下の通りである。 (i)触媒 ;Ru,Re担持TiO2触媒、 Ru含量:2wt% Re含量:1wt% (ii)触媒充填量 ;5cc (iii)反応温度 ;215℃ (iv)反応圧力 ;20kg/cm2G (v)触媒基準のGHSV;800h-1 前記FT工程の反応において、反応開始から20時間経
過後のCO転化率は82%であった。 (3)FT反応生成物からの炭化水素油の分離回収 前記FT工程で得られた反応生成物を気液分離した後、
得られた液をガスクロマトグラフィーを用いて分析し、
炭化水素油の成分組成を調べた。その結果を次表に示
す。
【0048】
【表1】
【0049】実施例2 (1)合成ガス生成工程 2つの連結した反応器を用いてオートサーマルリフォー
ミング試験を行った。第1反応器では、CH4:O2モル
比=1:0.5の原料ガスを第2反応器の触媒基準のG
HSV=5000h-1で供給し、圧力25Kg/cm2
G、温度1050℃で燃焼反応を行った。第2反応器で
は触媒調製例18で調製した触媒5ccの存在下、第1
反応器出口ガスに、二酸化炭素を加え(第1反応器の原
料CH4にたいして:CH4:CO2モル比=1:0.
5)た混合物のリフォーミング反応を行った。触媒は、
予めH2気流中850℃で1HRで還元処理を行った。
反応条件は、圧力20Kg/cm2G、温度700℃と
した。反応開始から5h経過後のCH4転化率は46.
7%、生成ガス中のH2、COの組成は、それぞれ、1
9.6mol%、16.1mol%であった。また反応
開始から150h経過後のCH4の転化率は、46.5
%であった。 (2)合成ガスからの炭化水素油生成工程(FT工程) 前記のようにして得られた合成ガスをそのH2/COモ
ル比を約2.0に調整した後、FT触媒を充填したガラ
ス管(固定床反応器)中を流通させた。この場合のFT
工程の条件は以下の通りである。 (i)触媒 ;Co担持TiO2触媒(プロモーターとしてZr を添加)、 Co含量:8wt% Zr含量:2wt% (ii)触媒充填量 ;5cc (iii)反応温度 ;200℃ (iv)反応圧力 ;20kg/cm2G (v)触媒基準のGHSV;1300h-1 前記FT工程の反応において、反応開始から20時間経
過後のCO転化率は89%であった。 (3)FT反応生成物からの炭化水素油の分離回収 前記FT工程で得られた反応生成物を気液分離した後、
得られた液をガスクロマトグラフィーを用いて分析し、
炭化水素油の成分組成を調べた。その結果を次表に示
す。
【0050】
【表2】
【0051】実施例3 (1)合成ガス生成工程 触媒調製例2で調製した触媒5ccを、反応器に充填
し、合成ガスを得るためのメタンのCO2リフォーミン
グ試験を実施した。触媒は、予めH2気流中900℃で
1h還元処理を行った後、CH4:CO2モル比=1:1
の原料ガスを圧力10kg/cm2G,温度870℃、メ
タン基準のGHSV=2000hr-1の条件で処理し
た。反応開始から5h経過後のCH4の転化率は、71
%(実験条件下でのCH4の平衡転化率=71%)であ
り、また、反応開始から50h経過後のCH4の転化率
は、71%であった。 (2)合成ガスからの炭化水素油生成工程(FT工程) 前記のようにして得られた合成ガスをそのH2/COモ
ル比を約2.0に調整した後、FT触媒を充填したガラ
ス管(固定床反応器)中を流通させた。この場合のFT
工程の条件は以下の通りである。 (i)触媒 ;Co,Re担持TiO2触媒、 Co含量:8wt% Re含量:0.9wt% (ii)触媒充填量 ;10cc (iii)反応温度 ;290℃ (iv)反応圧力 ;22kg/cm2G (v)触媒基準のGHSV;900h-1 前記FT工程の反応において、反応開始から20時間経
過後のCO転化率は85%であった。 (3)FT反応生成物からの炭化水素油の分離回収 前記FT工程で得られた反応生成物を気液分離した後、
得られた液をガスクロマトグラフィーを用いて分析し、
炭化水素油の成分組成を調べた。その結果を次表に示
す。
【0052】
【表3】
【0053】実施例4 (1)合成ガス生成工程 触媒調製例3で調製した触媒5ccを、反応器に充填
し、合成ガスを得るためのメタンのリフォーミング試験
を実施した。触媒は、予めH2気流中900℃で1h還
元処理を行った後、CH4:CO2:H2Oモル比=1:
0.5:1.0の原料ガスを圧力20kg/cm2G、温
度850℃、メタン基準のGHSV=4000hr-1
条件で処理した。反応開始から5h経過後のCH4の転
化率は、61.5%(実験条件下でのCH4の平衡転化
率=62%)であり、また、反応開始から400h経過
後のCH4の転化率は、61.0%であった。 (2)合成ガスからの炭化水素油生成工程(FT工程) 前記のようにして得られた合成ガスをそのH2/COモ
ル比を約2.0に調整した後、FT触媒を充填したガラ
ス管(固定床反応器)中を流通させた。この場合のFT
工程の条件は以下の通りである。 (i)触媒 ;Fe2.75Co0.254スピネル触媒(プロモータ ーとしてKを添加)、 K含量:0.2wt% (ii)触媒充填量 ;5cc (iii)反応温度 ;220℃ (iv)反応圧力 ;21kg/cm2G (v)触媒基準のGHSV;1500h-1 前記FT工程の反応において、反応開始から20時間経
過後のCO転化率は70%であった。 (3)FT反応生成物からの炭化水素油の分離回収 前記FT工程で得られた反応生成物を気液分離した後、
得られた液をガスクロマトグラフィーを用いて分析し、
炭化水素油の成分組成を調べた。その結果を次表に示
す。
【0054】
【表4】
【0055】実施例5 (1)合成ガス生成工程 触媒調製例5で調製した触媒20ccを、反応器に充填
し、合成ガスを得るためのメタンのH2Oリフォーミン
グ試験を実施した。触媒は、予めH2気流中900℃で
1h還元処理を行った後、CH4:H2Oモル比=1:2
の原料ガスを圧力20kg/cm2G,温度850℃、メ
タン基準のGHSV=2000hr-1の条件で処理し
た。反応開始から5h経過後のCH4の転化率は、7
2.0%(実験条件下でのCH4の平衡転化率=71
%)であり、生成ガス中のH2/COモル比は4.6で
あった。また、反応開始から280h経過後のCH4
転化率は、71.8%であった。 (2)合成ガスからの炭化水素油生成工程(FT工程) 前記のようにして得られた合成ガスをそのH2/COモ
ル比を約2.0に調整した後、FT触媒を充填したガラ
ス管(固定床反応器)中を流通させた。この場合のFT
工程の条件は以下の通りである。 (i)触媒 ;Co担持SiO2触媒(プロモーターとしてZr を添加)、 Co含量:15wt% Zr含量:1.2wt% (ii)触媒充填量 ;7cc (iii)反応温度 ;220℃ (iv)反応圧力 ;19kg/cm2G (v)触媒基準のGHSV;1500h-1 前記FT工程の反応において、反応開始から20時間経
過後のCO転化率は79%であった。 (3)FT反応生成物からの炭化水素油の分離回収 前記FT工程で得られた反応生成物を気液分離した後、
得られた液をガスクロマトグラフィーを用いて分析し、
炭化水素油の成分組成を調べた。その結果を次表に示
す。
【0056】
【表5】
【0057】比較反応例1 実施例1の(1)合成ガス生成工程において、触媒とし
て比較触媒調製例1で得た触媒を用いた以外は同様にし
て実験を行った。この場合の反応開始から5h経過後の
CH4転化率は71.7%、生成ガス中のH2、COの組
成は、それぞれ、33.7mol%、29.8mol%
であった。また、反応開始から150h経過後のCH4
の転化率は、42.3%であった。
【0058】比較反応例2 実施例2の(1)合成ガス生成工程において、触媒とし
て比較触媒調製例1で得た触媒を用いた以外は同様にし
て実験を行った。この場合の反応開始から5h経過後の
CH4転化率は46.6%、生成ガス中のH2、COの組
成は、それぞれ、19.7mol%、16.0mol%
であった。また、反応開始から150h経過後のCH4
の転化率は、23.8%であった。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01J 23/46 311 B01J 23/46 311X 35/10 35/10 C10G 27/04 C10G 27/04 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 和田 幸隆 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 1号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 志村 光則 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 1号 千代田化工建設株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 含炭素有機化合物から炭化水素油を製造
    する方法において、 (i)該含炭素有機化合物を部分酸化して、未反応の含
    炭素有機化合物を含む少なくとも600℃の温度を有す
    る混合ガスを生成させること、 (ii)該高温の混合ガス中に含まれる未反応の含炭素有
    機化合物に触媒の存在下において加圧条件下で炭酸ガス
    及び/又はスチームを反応させて合成ガスを生成させる
    こと、 (iii)該合成ガス生成工程における該触媒として、金属
    酸化物からなる担体にロジウム、ルテニウム、イリジウ
    ム、パラジウム及び白金の中から選ばれる少なくとも1
    種の触媒金属を担持させた触媒であって、該触媒の比表
    面積が25m2/g以下で、かつ該担体金属酸化物中の
    金属イオンの電気陰性度が13.0以下であり、該触媒
    金属の担持量の金属換算量で担体金属酸化物に対して
    0.0005〜0.1モル%である触媒を用いること、 (iv)該合成ガスをフィッシャー・トロプシュ触媒の存
    在下で反応させて炭化水素油を含む反応生成物を生成さ
    せること、 (v)該反応生成物から炭化水素油を分離すること、を
    特徴とする炭化水素油の製造方法。
  2. 【請求項2】 含炭素有機化合物から炭化水素油を製造
    する方法において、 (i)該含炭素有機化合物と、空気及び/又は酸素と、
    炭酸ガス及び/又はスチームとからなる混合ガスを用い
    て触媒を流動化させること、 (ii)該触媒を流動化させている該混合ガス中の含炭素
    有機化合物を部分酸化して、未反応の含炭素有機化合物
    を含む少なくとも600℃の温度を有する混合ガスを生
    成させるとともに、該未反応の含炭素有機化合物に加圧
    条件下で炭酸ガス及び/又はスチームを反応させて合成
    ガスを生成させること、 (iii)該合成ガス生成工程における該触媒として、金属
    酸化物からなる担体にロジウム、ルテニウム、イリジウ
    ム、パラジウム及び白金の中から選ばれる少なくとも1
    種の触媒金属を担持させた触媒であって、該触媒の比表
    面積が25m2/g以下で、かつ該担体金属酸化物中の
    金属イオンの電気陰性度が13.0以下であり、該触媒
    金属の担持量の金属換算量で担体金属酸化物に対して
    0.0005〜0.1モル%である触媒を用いること、 (iv)該合成ガスをフィッシャー・トロプシュ触媒の存
    在下で反応させて炭化水素油を含む反応生成物を生成さ
    せること、 (v)該反応生成物から炭化水素油を分離すること、を
    特徴とする炭化水素油の製造方法。
  3. 【請求項3】 含炭素有機化合物から重質炭化水素を製
    造する方法において、 (i)含炭素有機化合物に触媒の存在下において加圧条
    件下で炭酸ガス及び/又はスチームを反応させて合成ガ
    スを生成させること、 (ii)該合成ガス生成工程における該触媒として、金属
    酸化物からなる担体にロジウム、ルテニウム、イリジウ
    ム、パラジウム及び白金の中から選ばれる少なくとも1
    種の触媒金属を担持させた触媒であって、該触媒の比表
    面積が25m2/g以下で、かつ該担体金属酸化物中の
    金属イオンの電気陰性度が13.0以下であり、該触媒
    金属の担持量の金属換算量で担体金属酸化物に対して
    0.0005〜0.1モル%である触媒を用いること、 (iii)該合成ガスをフィッシャー・トロプシュ触媒の存
    在下で反応させて炭化水素油を含む反応生成物を生成さ
    せること、 (iv)該反応生成物から炭化水素油を分離すること、を
    特徴とする炭化水素油の製造方法。
  4. 【請求項4】 該触媒金属がロジウム及び/又はルテニ
    ウムである請求項1〜3のいずれかの方法。
  5. 【請求項5】 該担体金属酸化物中の金属イオンの電気
    陰性度が4〜12である請求項1〜4のいずれかの方
    法。
  6. 【請求項6】 該触媒の比表面積が0.01〜10m2
    /gである請求項1〜5のいずれかの方法。
  7. 【請求項7】 該担体金属酸化物が酸化マグネシウムで
    ある請求項1〜6のいずれかの方法。
  8. 【請求項8】 該含炭素有機化合物がメタンである請求
    項1〜7のいずれかの方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000300987A (ja) * 1999-01-15 2000-10-31 Uop Inc 低炭素数の脂肪族炭化水素をより高い炭素数の炭化水素へ転化する方法及び触媒
JP2003525343A (ja) * 2000-03-02 2003-08-26 シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド オレフィンメタセシスによるフィッシャー・トロプシュ生成物からの合成ガスの向上した転化
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WO2010119973A1 (ja) * 2009-04-14 2010-10-21 Ggiジャパン株式会社 炭化水素オイル製造システム及び炭化水素オイルの製造方法

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