特許ウォッチ

公開番号2024131737
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023042175
出願日2023-03-16
発明の名称炭化水素化合物製造触媒
出願人国立大学法人東海国立大学機構,国立大学法人横浜国立大学
代理人弁理士法人三枝国際特許事務所
主分類B01J 29/46 20060101AFI20240920BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】ガソリン、軽油、ジェット燃料等に相当する炭素数5～19の炭化水素化合物を高い選択率で製造することができる触媒を提供する。
【解決手段】一酸化炭素及び/又は二酸化炭素と水素とを含有する原料ガスから炭化水素化合物を製造するための触媒であって、コバルト、アルミナ及びゼオライトを含有し、且つ、前記コバルト表面の一部又は全部の上に、炭素が存在している、触媒。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
一酸化炭素及び／又は二酸化炭素と水素とを含有する原料ガスから炭化水素化合物を製造するための触媒であって、
コバルト、アルミナ及びゼオライトを含有し、且つ、
前記コバルト表面の一部又は全部の上に、炭素が存在している、触媒。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記ゼオライトの表面に、前記コバルト及びアルミナが担持している、請求項１に記載の触媒。
【請求項３】
前記コバルト及び前記アルミナの総量を１００質量％として、前記コバルトの含有量が１５～４５質量％である、請求項１に記載の触媒。
【請求項４】
前記触媒の総量を１００質量％として、前記ゼオライトの含有量が４０～９０質量％である、請求項１に記載の触媒。
【請求項５】
前記炭化水素化合物が、炭素数５～１９の炭化水素化合物である、請求項１に記載の触媒。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか１項に記載の触媒の製造方法であって、
（１）コバルト含有有機化合物及び前記アルミナを混合する工程
（２）前記工程（１）で得られた混合物を加熱する工程、及び
（３）前記工程（２）で得られた熱処理物と前記ゼオライトとを混合する工程
を備える、製造方法。
【請求項７】
前記工程（１）が、前記コバルト含有有機化合物の溶液と前記アルミナとを混合して懸濁液を製造する工程である、請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記工程（２）の前に、前記工程（１）で得られた懸濁液を乾固させる、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記工程（２）で得られた熱処理物及び前記ゼオライトが粉体である、請求項６に記載の製造方法。
【請求項１０】
一酸化炭素及び／又は二酸化炭素と水素とを含有する原料ガスから炭化水素化合物を製造するための炭化水素化合物製造システムであって、
請求項１～５のいずれか１項に記載の触媒を含む触媒層を備える、炭化水素化合物製造システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化水素化合物製造触媒に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素を削減及び有効利用するための技術として、例えば、回収した二酸化炭素と水素とを反応させて一酸化炭素を製造する反応（逆シフト反応）、及び一酸化炭素と水素とを反応させて炭化水素化合物の燃料を製造するフィッシャートロプシュ反応（ＦＴ反応）が注目されており、その触媒としては、アルミナ上に、硝酸コバルト等の無機コバルト化合物に由来するコバルト触媒を担持させた例が知られている（例えば、非特許文献１～３参照）。
【０００３】
TIFF
2024131737000001.tif
34
170
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｏｌｅｃｕｌａｒＣａｔａｌｙｓｉｓＡ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，３６３－３６４（２０１２）３３５－３４２，Ｆｉｓｃｈｅｒ－Ｔｒｏｐｓｃｈｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｖｅｒｃｏｂａｌｔｃａｔａｌｙｓｔｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｏｎｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄａｌｕｍｉｎａｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ
Ｆｕｅｌ８２（２００３）５８１－５８６，ＳｕｐｐｏｒｔｅｆｆｅｃｔｏｆＣｏ／Ａｌ２Ｏ３ｃａｔａｌｙｓｔｓｆｏｒＦｉｓｃｈｅｒ－Ｔｒｏｐｓｃｈｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣａｔａｌｙｓｉｓ３５９（２０１８）９２－１００，ＥｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｌｕｍｉｎａｓｕｐｐｏｒｔｓｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｏｂａｌｔＦｉｓｃｈｅｒ－Ｔｒｏｐｓｃｈｃａｔａｌｙｓｔｓ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
炭化水素化合物は、炭素鎖の長さによって化学的特性が変化し、炭素鎖が長くなるにつれてその様態がガス、液体、固体へと変化する。このため、一定範囲の長さに炭素鎖の長さを制御し、目的とする長さの炭素鎖をもつ炭化水素化合物を選択的に生成できることが好ましい。しかしながら、特に、上記のＦＴ反応は連鎖成長反応であるため、目的とする長さの炭素鎖をもつ炭化水素化合物を選択的に製造することは容易ではなかった。このため、ガソリン、軽油、ジェット燃料等に相当する炭素数５～１９の炭化水素化合物を高い選択率で製造することは困難であった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決しようとするものであり、ガソリン、軽油、ジェット燃料等に相当する炭素数５～１９の炭化水素化合物を高い選択率で製造することができる触媒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、コバルト、アルミナ及びゼオライトを含有しつつ、コバルト表面の一部又は全部を、炭素原子が被覆している触媒を使用することにより、ガソリン、軽油、ジェット燃料等に相当する炭素数５～１９の炭化水素化合物を高い選択率で製造することができることを見出した。
【０００８】
本発明は、上記の知見に基づき、更に十分な検討を重ねて完成されたものであり、以下の構成を包含する。
【０００９】
項１．一酸化炭素及び／又は二酸化炭素と水素とを含有する原料ガスから炭化水素化合物を製造するための触媒であって、
コバルト、アルミナ及びゼオライトを含有し、且つ、
前記コバルト表面の一部又は全部の上に、炭素が存在している、触媒。
【００１０】
項２．前記ゼオライトの表面に、前記コバルト及びアルミナが担持している、項１に記載の触媒。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許