JPH10235194A - 触媒組成物 - Google Patents

触媒組成物

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JPH10235194A
JPH10235194A JP10032167A JP3216798A JPH10235194A JP H10235194 A JPH10235194 A JP H10235194A JP 10032167 A JP10032167 A JP 10032167A JP 3216798 A JP3216798 A JP 3216798A JP H10235194 A JPH10235194 A JP H10235194A
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tantalum
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィッシャー−トロプシュ合成による炭化水
素の製造において反応体の転化率及び高級直鎖状炭化水
素への選択率の点での改良を示す触媒組成物を提供す
る。 【解決手段】 多量のコバルト及び少量のルテニウム及
びタンタルでなり、これら元素をSi、Ti、Al、Z
n、Sn、Mgの酸化物から選ばれる担体上に担持させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、フィッシャー−トロプシュ合成
による炭化水素の調製反応を行う際に使用される触媒組
成物に係り、該触媒組成物を使用する炭化水素の触媒製
造法にも係る。
【0002】特に、本発明は、コバルトを含有すると共
に、ルテニウム及びタンタルを助触媒としてなり、これ
ら元素の誘導体を、後述する酸化物質でなる群から選ば
れる好適な担体の存在下で反応させることによって得ら
れる新規な触媒組成物に係る。この組成物は合成ガスの
炭化水素生成物への転化において有効であり、液状及び
ワックス状の本質的に直鎖のパラフィン系生成物への高
い選択率を示す。
【0003】活性相の主成分としてのコバルトの選択
は、たとえば鉄を基材とするより経済的な触媒系に比べ
て、この元素がより高い分子量を有する飽和直鎖状炭化
水素の生成に好適であるとの事実によるものである。よ
り高い温度の利用は、一方では合成ガスの転化に好適で
はあるが、他方では高級な炭化水素の生成を妨げ、軽質
フラクションが優勢となる。
【0004】公知技術によれば、異なった分布をもつパ
ラフィン系生成物の合成に使用されるコバルトを基材と
する多数の触媒例が開示されている。
【0005】1932年のFischerの最初の研究(H.H.S
torch,N.Golumbic,R.B.Anderson,The Fischer Trops
ch and Related Synthesis,John Wiley & Son, Inc.,
NewYork,1951;ケイソウ土上に担持されたCo/
ThO2/MgO系の開発を開示する)から現在に至る
まで、特許されたコバルトを基材とする系は、本質的に
ケイソウ土上に担持されたCo/Mg/ThO2(19
54年,Renpuessen A.G.)、ベントナイト上に担持さ
れたCo/MgO(1958年,M.W.Kellog)、Co
/Th/Mg(1959年,Rurchemie)、シリカゲル
上に担持されたCo/Th(1960年, Esso Res. &
Eng.)、Co/Mg/Zr/ケイソウ土(1968
年,ソ連国特許第660324号, Zelinskii INS
T.)、Co/Ru/ケイソウ土(1976年,米国特
許第4,088,671号, GULF)、Co/Zr/Si
2(1980年,英国特許第2,073,237号, Sh
ell)、チタニア上に担持されたCo/Ru(1988
年,米国特許第4,738,948号, Exxon)、アルミ
ナ上に担持されたCo/Re/REO,K(1988
年,ヨーロッパ特許公開第313,375号,Statoi
l)、Co/Mo,W/K,Na/SiO2(1991
年,英国特許第2,258,414号,IFP)、Co/R
u/Cu/K,Sr/SiO2(1993年,ヨーロッ
パ特許公開第581,619号,IFP)である。
【0006】コバルトを基材とする系に対する助触媒の
影響は多様であるが、助触媒自体の機能に関して各種の
グループに分けられる(B.Jager,R.Espinoza,Catalys
is Today,23,1995,21−22)。
【0007】たとえば、K、Na、Mg、Sr、Cu、
Mo、W及び周期律表第VIII族の金属の如き助触媒は基
本的に活性を増大させる。Ru、Zr、希土類酸化物
(REO)、Tiは、高分子量をもつ炭化水素への選択
率を増大させる。Ru、REO、Re、Hf、Ce、U
及びThは触媒の再生に好適である。各種の助触媒の中
でもルテニウムは最も広く使用されている。
【0008】炭化水素の合成用触媒系における最近の発
展は、反応体の転化及び高分子量をもつ直鎖状炭化水素
への選択率における活性の両方を増大させることを目的
としている。これは、コバルトと組合される各種助触媒
の特定(そのいくつかについては上述した)によって可
能になっている。
【0009】このような発展は主にここ20年間でなさ
れた。事実、1970年代の原油価格の高騰が液体燃料
及び化学品を製造するための他の方法の開発を促進させ
ており、1つの可能性がフィッシャー−トロプシュ合成
によって得られた高分子量をもつ炭化水素生成物(ワッ
クス)の転化である。
【0010】フィッシャー−トロプシュ合成に関してみ
れば、主として直鎖をもつ高級炭化水素及び酸化分子を
生成する一酸化炭素の水素化法を参照できる。
【0011】公知技術で示された広範囲の触媒及びこれ
らの変性物及び一酸化炭素の水素による還元反応に係る
広範囲の操作条件は、メタンから副生物としての酸化生
成物を含む重質ワックスまでの範囲の生成物の選択の多
様性を許容する。生成物の分布は、Anderson Shultz及
び Floryによって決定された重合速度から推定される公
知の成長機構によって記述される(P. Biloen,W.M.H.
Sachtler, Advancedin Catalysis,Vol.30, p16
9−171,Academic Press,New York,1981;R.
B. Anderson,Catalysis,Vol.IV,P.H. Emmett編,Rei
nhold,New York,1956)。この機構によれば、生
成物の範囲を、たとえば最高C5-11フラクション(ガソ
リン−範囲、約56%)に制限すると仮定すると、メタ
ン及びガスフラクション(C2-4)の選択率42%より
大が得られるであろう。加えて、得られる生成物の範囲
は本質的にパラフィン系−低オクタン価をもつ直鎖及び
オレフィンであろう。従って、フィッシャー−トロプシ
ュ重合速度に課される性質から逸脱する唯一の可能性
は、かかる速度に従わない触媒系を特定することであ
る。その例としては、基本的にフィッシャー−トロプシ
ュ触媒の特性とゼオライトの明確な選択率とを組み合わ
せた系である(米国特許第4,157,338号)。
【0012】重質液体及びワックス(本質的にパラフィ
ン系であり、イオウを含まない)への選択率を最大にす
る可能性は、一方では多くの利点をもたらす。さらに詳
述すれば、パラフィン系液体−固体フラクションを最大
にすることによって、メタン及びガスフラクションへの
選択率を最小にすることができる(ガソリン(C5-11
及び軽質オレフィン(C2-4)への直接合成の場合の重
大な問題の1つである)。つづくこの液体−固体フラク
ションの処理(たとえば水素化分解)によって、石油か
ら得られる中間蒸留物に匹敵する高品質の中間蒸留物が
得られる(BallJ.,Gas. Matters, April 27,198
9,p1−8)。最後に、コバルトを基材とする触媒の
如き低減された水性ガス転化活性及び低反応温度をもつ
触媒は、中でも鉄を基材とする触媒と比べる際、CO2
への低い選択率を示す。
【0013】触媒の性質以外に、生成物の分布に影響を
及ぼしうる要因の中では、反応条件も考慮されなければ
ならない。一般に、温度の上昇は、高級炭化水素
12+,C22+)への選択率の低下及び高い合成ガスの転
化率の原因となる。これに対して、合成ガスの時間当た
りの空間流量(GHSV)の増大は、反応体の転化及び
触媒表面上での炭化水素鎖の成長の可能性の低下、すな
わち高級炭化水素への選択率の減少を生ずる。従って、
採用されるべき反応条件に実用性の正確な範囲を課す選
択率及び転化率の限度がある。
【0014】従って、本発明は、従来技術のものに比べ
て、CO2を含有して又は含有することなく(担体とし
てSiO2を使用)、CO及びH2の混合物(合成ガスと
して知られている)を、C5+ 75〜85重量%、C14+
38〜52.0重量%を含有する直鎖状飽和炭化水素
に、メタンへの選択率11.5%より少及びC2+の生産
率310g(C2+)/Kg(触媒)・時間より大で転化
させることができるため改善されたコバルトを基材とす
る触媒組成物に係る。
【0015】これによれば、本発明は、多量のコバルト
(金属の形又は誘導体の形)及び少量のルテニウム及び
タンタル(金属の形又は誘導体の形、好ましくは酸化物
の形)を包含してなり、これらの元素が、Si、Ti、
Al、Zn、Zr、Sn、Mgの中から選ばれる少なく
とも1つの元素の酸化物から選ばれる担体上に分散され
たことを特徴とする触媒組成物に係る。
【0016】最終触媒における上記元素の含量(これら
の金属として表示され、触媒の重量に対する重量百分率
%として定義される)は下記の範囲内で変動する。
【0017】 元 素 範 囲 好 適 範 囲 コバルト 1〜50 5〜35 ルテニウム 0.05〜5 0.1〜3 タンタル 0.05〜5 0.1〜3 上述の如く、本発明の触媒組成物の不活性担体は、S
i、Ti、Al、Zn、Zr、Sn、Mg及びこれから
の混合物から選ばれる元素の少なくとも1つの酸化物か
ら選ばれる。使用できる不活性担体は、上記酸化物の結
晶族構造に左右されない。たとえば、γ、η、δ、θ、
κ、α及びこれらの混合物の如きすべてのタイプのアル
ミナを使用できる。
【0018】不活性担体が本質的にTiO2でなる場合
には、TiO2はルチル及び/又はアナタースの形のい
ずれでもよい。
【0019】好適な具体例では、不活性担体は本質的に
シリカでなる。
【0020】コバルト、ルテニウム及びタンタルは、当
分野で公知の各種の方法、たとえば、イオン交換、含
浸、乾燥含浸(インビビションとも呼ばれる)、沈殿及
び共沈、ゲル化及び機械的混合の如き方法を利用して析
出される。
【0021】好適な具体例では、乾燥含浸技術を利用し
てコバルトを不活性担体上に析出させる。この方法によ
れば、不活性担体を、孔容積と実質的に等しい容量のコ
バルト塩溶液(好ましくは水溶液)と接触させる。
【0022】ルテニウム及びタンタルの析出に関して
は、好ましくは含浸技術によって行われる。この方法に
よれば、予めコバルトが析出された不活性担体を、ルテ
ニウム及び/又はタンタルの塩の溶液(好ましくは排水
性溶液)で完全に覆う。
【0023】このように、本発明の他の目的は、好まし
くは乾燥含浸によるコバルト塩の不活性担体上への第1
の析出及びつづく好ましくは含浸によるルテニウム塩及
びタンタル塩の不活性担体上への第2及び第3の析出で
なり、可及的に第2及び第3の析出を逆転して又は同時
に実施でき、上記不活性担体が好ましくはシリカである
本発明の触媒組成物の製法に係る。
【0024】好適な具体例では、本発明の製法は、a)
不活性担体上へのコバルトの乾燥析出、つづくコバルト
を含有する不活性担体のか焼、還元及びコバルトを含有
する不活性担体の不動態化によるコバルト及び少なくと
も一部の不活性担体を含有する第1の触媒前駆体(A)
の調製;b)前記第1の触媒前駆体(A)上へのルテニ
ウムの含浸技術による析出、つづくコバルト及びルテニ
ウムを含有する不活性担体のか焼、還元及び不動態化に
よるコバルト、ルテニウム及び少なくとも一部の不活性
担体を含有する第2の触媒前駆体(B)の調製;c)前
記触媒前駆体(B)上へのタンタルの含浸技術による析
出、つづくコバルト、ルテニウム及びタンタルを含有す
る不活性担体のか焼、還元及び不動態化による目的の触
媒組成物の調製の各工程を包含してなり、可及的に前記
工程b)及びc)を逆転して又は同時に実施できる。
【0025】操作の詳細のいくつかについては、例示す
る実施例を読む際に明白になるであろう。しかしなが
ら、これらの実施例は本発明の触媒組成物を制限するも
のではない。
【0026】既に述べたように、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調製法に
も係る。
【0027】これら触媒を使用する条件自体は、フィッ
シャー−トロプシュ合成の具体例について当分野で公知
のものである。
【0028】合成ガスの炭化水素への転化は、通常1〜
150バール、好ましくは10〜100バールの圧力、
一般に150〜350℃、好ましくは170〜300
℃、さらに好ましくは200〜240℃の範囲内の温度
で行われる。時間当たりの容量速度は、一般に100〜
20000、好ましくは400〜5000(合成ガスの
容量/触媒の容量/時間)である。合成ガスにおけるH
2/COの比は、一般に1:1.5〜5:1、好ましくは
1.2:1〜2.5:1である。
【0029】触媒は、微粉末(10〜700μm程度)
状又は相当直径0.7〜10mmを有する粒状で、それ
ぞれ液相(操作条件下において)及び気相、又は気相の
存在下で使用される。液相は、分子当たり炭素数少なく
とも5、好ましくは少なくとも15を有する少なくとも
1つの炭化水素でなることが可能である。好適な具体例
では、液相は実質的に同じ反応生成物でなる。
【0030】単に説明する目的で述べれば、本発明の触
媒は、CO及びH2の混合物が連続して供給され、かつ
次の条件下: 反応温度: 200〜240℃ 反応圧力: 20バール 空間速度(GHSV): 500〜1500時間-12/COの混合比率: 2/1 で作動される固体床反応器で使用される。
【0031】反応温度は、供給した一酸化炭素の容積よ
りも少なくとも45%高い転化(CO転化率%)が達成
されるように設定される。
【0032】これらの条件に従って、実施例1〜4で調
製した触媒(その組成を表1に示す)を評価した。
【0033】反応性に関するテストの結果を表2及び3
に示す。
【0034】
【実施例1】 対照触媒A(Co/Ru/SiO2;15% Co,0.
2% Ru) シリカ担体(比表面積520m2/g、比孔容積0.8m
3/g、平均粒径0.5mm、比重量0.42g/mlを
有する)に、全体に体して15重量%に等しいCoの百
分率が達成される量のCo(NO32・6H2O硝酸溶
液を乾燥含浸させた。このように含浸処理したシリカを
120℃で16時間乾燥し、空気中、400℃で4時間
か焼し、ついで管状反応器内において、空間速度(GH
SV)1000時間-1のH2流中、400℃で16時間
処理した。このように還元したサンプルを、GHSV1
000時間-1のO2(1%)/N2(99%)混合物中、
室温において2時間不動態化させた。
【0035】次の操作、すなわちRuCl3・xH2Oの
pH7.2における水酸化物形での沈殿、つづく塩化物
の除去、濃HNO3中への再溶解及びCH3COCH3
における比1:250(v/v)での希釈によって得ら
れたRu(NO33・xH2Oの7.5×10-3M溶液
を、モノメタリックサンプルCo/SiO2に添加し
た。
【0036】このサンプルに全体に対してRu 0.2重
量%となる量のルテニウムのアセントン溶液を添加し
た。スラリーを2時間撹拌し、ついで減圧下、40℃で
乾燥させた。つづいて、空気中、350℃で4時間か焼
し、上述のものと同様に還元/不動態化を行った。
【0037】
【実施例2】 触媒B(Co/Ru/Ta/SiO2:15% Co,
0.2% Ru,0.2 %Ta) 触媒Bの調製のため、Ta(EtO)5の0.01Mエタ
ノール溶液を、最終タンタル含量が0.2重量%となる
量で触媒A 50gに添加した。
【0038】このようにして得られた懸濁液を2時間撹
拌下に放置し、ついで40℃で減圧乾燥させた。
【0039】サンプルを、空気中、350℃で4時間か
焼し、GHSV1000時間-1のH2中、400℃で還
元し、GHSV1000時間-1のO2(1%)/N2(9
9%)中、室温で不動態化させた。
【0040】
【実施例3】 触媒C(Co/Ru/Ta/SiO2:15% Co,
0.2% Ru,0.5%Ta) 触媒Cの調製は、実施例2に記載したものとは、タンタ
ルの最終含量が0.5重量%となる容量でTa(Et
O)5 0.01Mエタノール溶液を使用した点で異な
る。
【0041】
【実施例4】 触媒D(Co/Ru/Ta/SiO2:15% Co,
0.2% Ru,0.9 %Ta) 触媒Dの調製は、実施例2に記載したものとは、タンタ
ルの最終含量が0.9重量%となる容量でTa(Et
O)5 0.01Mエタノール溶液を使用した点で異な
る。
【0042】触媒テスト
【実施例5】 対照触媒Aの触媒活性の評価 触媒A(実施例1の記載に従って還元及び不動態化す
る)を直径0.35〜0.85mmを有する粒状として生
成し、つづいて該触媒と同じ粒径を有する不活性固体
(炭化ケイ素)によって、触媒/不活性固体の容量比1
/2で希釈した。このようにして希釈した触媒を、次に
管状反応器に充填し、水素(2000Nl/時間・l
(触媒))及び窒素(1000Nl/時間・l(触
媒))の気流中、温度300℃、圧力1バールにおける
16時間の活性化処理に供した。ついで、温度を180
℃に低下させ、水素及び窒素の容量速度を、それぞれに
333〜1000Nl/時間・l(触媒)及び5000
〜15000Nl/時間・l(触媒)で変動させ、系を
20バールに加圧し、一酸化炭素(116.5〜500
Nl/時間・l(触媒))を導入してH2/COの容量
比を2とした。
【0043】反応の開始段階における窒素の流量を次の
如く完全に排除されるまで徐々に低下させた(下限流量
はGHSV=500時間-1でのテストに係り、上限流量
はGHSV=1500時間-1でのテストに係る)。
【0044】 時 間 H2流量 CO流量 N2流量 (時間) (Nl/時間・l(触媒)) (Nl/時間・l(触媒)) (Nl/時間・l(触媒)) 0 333-1000 166.5-500 5000-15000 1 333-1000 166.5-500 3750-11250 2 333-1000 166.5-500 500-7500 3 333-1000 166.5-500 1250-3750 4 333-1000 166.5-500 0 開始段階の終了時、反応温度を、供給した容量に対する
一酸化炭素の転化率が少なくとも48時間で20%より
少となるように調節し、つづく48時間では、ガス状フ
ラクション(C2〜C4)と共にメタンの生成を最少とす
るために、COの最小転化率45%が達成されるまで
(ただし、反応温度が240℃を越えないようにす
る)、温度を徐々に上昇させた。 表2に示すように、
2−CO混合物(GHSV500〜1500時間-1
の容量速度を増大させる際には、45%の限度よりも高
いCO転化率を達成させるために反応温度を上昇(20
0℃から240℃へ)させることが必要である。これは
メタンへの選択率(生成物中に存在する総炭素に対する
百分率として表示(C%))については、有利であり
(7.8%から29.7%へ)、高級炭化水素への選択率
(生成した全炭化水素フラクションの総重量に対する百
分率で表示(重量%))については不利である
(C14+:44.6%から25.3%へ、C9+:66.9%
から48.8%へ)。
【0045】
【実施例6】 触媒B、C及びDの触媒活性の評価 各種の割合でタンタルを含有する本発明の触媒B、C及
びDを、触媒活性テストに供した。活性化及び開始条件
は実施例5に記載したものと全く同じである。
【0046】表3に示すように、1500時間-1の総容
量速度(GHSV)及び210℃より低い反応温度で
は、2以上の炭素原子を含有する炭化水素(C2+)の時
間当たりの重量生産率311g(C2+)/Kg(触媒)
・時間より大、メタンへの選択率11.2%より小、C
14+炭化水素への選択率40.4%から48.7%へ、C
9+炭化水素への選択率70.5%から76.7%へ及びC
5+への選択率79.7%〜81.7%と共に、COの転化
率67%以上が得られた。
【0047】上記の結果は、従来技術のものに対する本
発明の触媒の利点を明確に示している。
【0048】
【実施例7】 TiO2に担持した触媒 上記操作法に従って、触媒Aと同様ではあるが、SiO
2の代わりに担体としてTiO2を有する対照触媒Eを調
製した。この場合、TiO2は比表面積25m2/g、比
孔容積0.31cm3/g及びルチル含量81%を有す
る。
【0049】触媒Eは、組成(重量%)Co/Ru/T
iO2:Co=12%、Ru=0.2%を有する。
【0050】触媒Bの調製に関して記載したものと同様
にして、Co/Ru/Ta/TiO2:Co=12%、
Ru=0.2%、Ta=0.2%の組成(重量百分率)を
有する触媒Fを調製した。
【0051】これら触媒の存在下で実施した実験の結果
を表4に示す。
【0052】この場合にも、タンタルを助触媒とする触
媒の場合、タンタルを含有しない触媒に比べて(C22+
=18.1%、C9+=74.3%、C5+=85.7%、C
4=8.7%)、重質の炭化水素への選択率における改
善及びメタンへの選択率の低下があった(C22+=26.
2%、C9+=85.4%、C5+=89.5%、CH4=6.
7%)。
【0053】しかしながら、改善はシリカに担持された
触媒のものよりも小さい。
【0054】
【表1】 実施例 触媒 Co Ru Ta 担体 1 A 15 0.2 − SiO2 2 B 15 0.2 0.2 SiO2 3 C 15 0.2 0.5 SiO2 4 D 15 0.2 0.9 SiO2
【0055】
【表2】 比較例5 触媒A: 反応温度 200 220 240 GHSV(時間-1) 500 1000 1500 COの転化率(%) 48.5 51.3 47.1 C2+の生産率(g/Kg・時間) 81.4 149.0 183.5 CH4(C%) 7.8 18.8 29.7 CO2(C%) 0.3 1.8 2.2 C1−C4(重量%) 13.5 32.7 49.0 C22+(重量%) 14.1 15.4 3.2 C14+(重量%) 44.6 40.0 25.3 C9+(重量%) 66.9 64.1 48.8 C5+(重量%) 86.5 67.3 51.0
【0056】
【表3】 実施例6 触媒B 触媒C 触媒D タンタル(%) 0.2 0.5 0.9 反応温度 206 209 206 GHSV(時間-1) 1500 1500 1500 COの転化率(%) 69.1 67.4 68.2 C2+の生産率(g/Kg・時間) 326.2 311.5 331.8 CH4(C%) 11.2 10.5 10.0 CO2(C%) 0.1 0.9 0.1 C1−C4(重量%) 19.0 20.3 18.3 C22+(重量%) 11.3 15.1 13.9 C14+(重量%) 40.4 48.5 48.7 C9+(重量%) 70.5 73.1 76.7 C5+(重量%) 81.0 79.7 81.7
【0057】
【表4】 実施例7 触 媒 E F 組 成 Co/Ru/Tio2 Co/Ru/Ta/Tio2 反応温度 224 217 GHSV(時間-1) 1500 1500 COの転化率(%) 59.9 60.2 C2+の生産率(g/Kg・時間) 157.5 157.5 CH4(C%) 8.7 6.7 CO2(C%) 0.2 0.1 C1−C4(重量%) 14.3 10.5 C22+(重量%) 18.1 26.2 C14+(重量%) 49.8 70.4 C9+(重量%) 74.3 85.4 C5+(重量%) 85.7 89.5
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 598025407 アンティテュ・フランセー・デュ・ペトロ ール INSTITUT FRANCAIS D U PETROLE フランス国ルュエイユ−マルメゾン エフ −92502 アブニュ・ドゥ・ボワ・プレオ ー 4 4,AVENUE DE BOIS PR EAU − F−92502 RUEIL−M ALMAISON,FRANCE (72)発明者 ロベルト・ザンナーロ イタリー国ベネツィア市カッレ・ツゥーニ ャ 12 (72)発明者 アンドレア・グッソ イタリー国ベネツィア市カッレ・カタパン 618/エッレ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属形又は誘導体形の多量のコバルト及び
    金属形又は誘導体形の少量のルテニウム及びタンタルか
    らなり、これら元素が、Si、Ti、Al、Zn、S
    n、Mgの中から選ばれる少なくとも1つの元素の酸化
    物から選ばれる担体上に分散されていることを特徴とす
    る、触媒組成物。
  2. 【請求項2】ルテニウム及びタンタルが酸化物の形であ
    る、請求項1記載の触媒組成物。
  3. 【請求項3】元素が、Co 1〜50%、Ru 0.05
    〜5%、Ta 0.05〜5%の重量百分率で存在する、
    請求項1記載の触媒組成物。
  4. 【請求項4】コバルトが5〜35重量%の量で存在す
    る、請求項3記載の触媒組成物。
  5. 【請求項5】ルテニウム及びタンタルが各々0.1〜3
    重量%の量で存在する、請求項3記載の触媒組成物。
  6. 【請求項6】担体が本質的にSiO2でなる、請求項1
    記載の触媒組成物。
  7. 【請求項7】請求項1〜6記載の触媒組成物を製造する
    方法において、初めに不活性担体上にコバルトの塩を析
    出させ、つづいてルテニウムの塩及びタンタルの塩を析
    出させることからなり、可及的に第2及び第3の析出を
    逆転して又は同時に行うことを特徴とする、触媒組成物
    の製法。
  8. 【請求項8】コバルトの塩を乾燥含浸技術に従って不活
    性担体上に析出させる、請求項7記載の触媒組成物の製
    法。
  9. 【請求項9】ルテニウム及びタンタルの塩を含浸技術に
    従って析出させる、請求項7記載の触媒組成物の製法。
  10. 【請求項10】a)不活性担体上へのコバルトの乾燥析
    出、つづくコバルトを含有する不活性担体のか焼、還元
    及び不動態化によるコバルト及び少なくとも一部の不活
    性担体を含有する第1の触媒前駆体の(A)の調製;
    b)前記第1の触媒前駆体(A)上へのルテニウムの析
    出、つづくコバルト及びルテニウムを含有する不活性担
    体のか焼、還元及び不動態化によるコバルト、ルテニウ
    ム及び少なくとも一部の不活性担体を含有する第2の触
    媒前駆体(B)の調製;c)前記触媒前駆体(B)上へ
    のタンタルの析出、つづくコバルト、ルテニウム及びタ
    ンタルを含有する不活性担体のか焼、還元及び不動態化
    による目的の触媒組成物の調製の各工程を包含してな
    り、可及的に前記工程b)及びc)を逆転して行う、請
    求項7記載の触媒組成物の製法。
  11. 【請求項11】工程a)において不活性担体の全量を使
    用する、請求項10記載の触媒組成物の製法。
  12. 【請求項12】CO2の存在下又は不存在下で本質的に
    CO及びH2でなる混合物を原料として炭化水素の合成
    を行う方法において、請求項1〜6記載の触媒組成物の
    存在下で前記混合物を反応させることを特徴とする、炭
    化水素の合成法。
  13. 【請求項13】反応を圧力1〜150バール、温度15
    0〜350℃で行い、H2/COの比が1:1.5〜5:
    1である、請求項12記載の炭化水素の合成法。
  14. 【請求項14】反応を圧力10〜100バール、温度1
    70〜300℃で行い、H2/COの比が1.2:1〜
    2.5:1である、請求項13記載の炭化水素の合成
    法。
  15. 【請求項15】反応を温度200〜240℃で行う、請
    求項13記載の炭化水素の合成法。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1317868B1 (it) 2000-03-02 2003-07-15 Eni Spa Catalizzatore a base di cobalto supportato, particolarmente utilenella reazione di fischer-tropsch.
EP1289654B1 (en) * 2000-06-12 2004-01-02 Sasol Technology (Proprietary) Limited Process for preparing cobalt catalysts
RU2210432C1 (ru) * 2001-12-21 2003-08-20 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Катализатор и способ получения углеводородов и их кислородсодержащих производных из синтез-газа
US6822008B2 (en) * 2002-09-06 2004-11-23 Conocophillips Company Fischer-Tropsch catalysts using multiple precursors
US7160534B2 (en) * 2002-12-20 2007-01-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Platinum-free ruthenium-cobalt catalyst formulations for hydrogen generation
US20040127584A1 (en) * 2002-12-31 2004-07-01 Phillips Petroleum Company Chemical vapor deposition synthesis of polymerization catalyst composition
RU2227067C1 (ru) * 2003-02-10 2004-04-20 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Способ приготовления катализатора и способ получения углеводородов и их кислородсодержащих производных с его использованием
US8580211B2 (en) * 2003-05-16 2013-11-12 Velocys, Inc. Microchannel with internal fin support for catalyst or sorption medium
FR2864532B1 (fr) * 2003-12-31 2007-04-13 Total France Procede de transformation d'un gaz de synthese en hydrocarbures en presence de sic beta et effluent de ce procede
FR2864528B1 (fr) * 2003-12-31 2006-12-15 Total France Procede de traitement des melanges methane/dioxyde de carbone
US7084180B2 (en) * 2004-01-28 2006-08-01 Velocys, Inc. Fischer-tropsch synthesis using microchannel technology and novel catalyst and microchannel reactor
US9023900B2 (en) 2004-01-28 2015-05-05 Velocys, Inc. Fischer-Tropsch synthesis using microchannel technology and novel catalyst and microchannel reactor
RU2279912C1 (ru) * 2005-03-04 2006-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок " Катализатор синтеза углеводородов c5-c100 способ их получения и способ получения катализатора
EP1939689A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-02 DSM IP Assets B.V. Immersion fluid and method for producing microchips
GB201214122D0 (en) 2012-08-07 2012-09-19 Oxford Catalysts Ltd Treating of catalyst support
GB2554618B (en) 2015-06-12 2021-11-10 Velocys Inc Synthesis gas conversion process

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4088671A (en) * 1976-03-19 1978-05-09 Gulf Research & Development Company Conversion of synthesis gas using a cobalt-ruthenium catalyst
US4199438A (en) * 1978-05-15 1980-04-22 Uop Inc. Hydrocarbon conversion with an acidic multimetallic catalytic composite
US4284531A (en) * 1979-09-05 1981-08-18 Union Oil Co. Of California Methanation catalysts and process for their preparation
US4381257A (en) * 1980-11-03 1983-04-26 Uop Inc. Nonacidic multimetallic catalytic composite for hydrocarbon dehydrogenation
FR2524339A1 (fr) * 1982-04-06 1983-10-07 Catalyse Soc Prod Francais Nouveaux catalyseurs d'hydroconversion d'hydrocarbures
US4609679A (en) * 1985-05-31 1986-09-02 The Dow Chemical Company Process for producing methane from hydrogen and carbon monoxide
JPS62106030A (ja) * 1985-11-01 1987-05-16 Res Assoc Petroleum Alternat Dev<Rapad> 炭化水素の製造方法
FR2694013B1 (fr) * 1992-07-27 1994-09-30 Inst Francais Du Petrole Catalyseur à base de cobalt et procédé de conversion du gaz de synthèse en hydrocarbures.
US5482910A (en) * 1994-07-05 1996-01-09 Uop Process for preparing a hydrocarbon conversion catalyst

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