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公開番号2025136365
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024034882
出願日2024-03-07
発明の名称フィッシャー・トロプシュ反応を触媒する触媒組成物及びその製造方法
出願人三井金属鉱業株式会社,国立大学法人名古屋工業大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B01J 23/78 20060101AFI20250911BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】本発明は、フィッシャー・トロプシュ反応を触媒する触媒組成物であって、連鎖成長確率αが向上した触媒組成物及びその製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、フィッシャー・トロプシュ反応を触媒する触媒組成物であって、以下の測定条件にてin-situ拡散反射フーリエ変換赤外分光法により測定した、CH₃基の伸縮振動由来のピークに対するCH₂基の伸縮振動由来のピークの強度比I_CH2/I_CH3の値が1.2以上である触媒組成物及びその製造方法を提供する。
[測定条件]
前処理:100%H₂流通下にて、400℃で1時間加熱
測定雰囲気:CO₂:H₂:He=10:30:60(体積比)
測定温度:380℃
測定圧力:0.9MPa
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
フィッシャー・トロプシュ反応を触媒する触媒組成物であって、以下の測定条件にてｉｎ－ｓｉｔｕ拡散反射フーリエ変換赤外分光法により測定した、ＣＨ
３
基の伸縮振動由来のピークに対するＣＨ
２
基の伸縮振動由来のピークの強度比Ｉ
ＣＨ２
／Ｉ
ＣＨ３
の値が１．２以上である触媒組成物。
［測定条件］
前処理：１００％Ｈ
２
流通下にて、４００℃で１時間加熱
測定雰囲気：ＣＯ
２
：Ｈ
２
：Ｈｅ＝１０：３０：６０（体積比）
測定温度：３８０℃
測定圧力：０．９ＭＰａ
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
逆水性ガスシフト反応を触媒する、請求項１に記載の触媒組成物。
【請求項３】
以下の成分：
（ａ）第８族元素の酸化物、第９族元素の酸化物及び第１０族元素の酸化物から選択される１種又は２種以上の成分；並びに
（ｂ）第１族元素の酸化物、炭酸塩及び硝酸塩から選択される１種又は２種以上の成分
を含む、請求項１又は２に記載の触媒組成物。
【請求項４】
以下の成分：
（ｃ）第２族元素の酸化物及びその水和物、第１１族元素の酸化物及びその水和物並びに第１２族元素の酸化物及びその水和物から選択される１種又は２種以上の成分
をさら含む、請求項３に記載の触媒組成物。
【請求項５】
成分（ａ）が、Ｆｅを含む酸化物から選択され、成分（ｂ）が、Ｎａを含む酸化物、Ｎａ炭酸塩及びＮａ硝酸塩から選択される、請求項３に記載の触媒組成物。
【請求項６】
フィッシャー・トロプシュ反応を触媒する触媒組成物を製造する方法であって、
以下の工程：
（１Ａ）複数の候補組成物を準備する工程；並びに
（１Ｂ）前記複数の候補組成物から、以下の測定条件にてｉｎ－ｓｉｔｕ拡散反射フーリエ変換赤外分光法により測定した、ＣＨ
３
基の伸縮振動由来のピークに対するＣＨ
２
基の伸縮振動由来のピークの強度比Ｉ
ＣＨ２
／Ｉ
ＣＨ３
の値が１．２以上である候補組成物を選別する工程
［測定条件］
前処理：１００％Ｈ
２
流通下にて、４００℃で１時間加熱
測定雰囲気：ＣＯ
２
：Ｈ
２
：Ｈｅ＝１０：３０：６０（体積比）
測定温度：３８０℃
測定圧力：０．９ＭＰａ
を含む方法。
【請求項７】
前記方法により製造される前記触媒組成物が、逆水性ガスシフト反応を触媒する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記工程（１Ａ）で準備される前記複数の候補組成物が、それぞれ、以下の成分：
（ａ）第８族元素の酸化物、第９族元素の酸化物及び第１０族元素の酸化物から選択される１種又は２種以上の成分；並びに
（ｂ）第１族元素の酸化物、炭酸塩及び硝酸塩から選択される１種又は２種以上の成分
を含む、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記工程（１Ａ）で準備される前記複数の候補組成物が、それぞれ、以下の成分：
（ｃ）第２族元素の酸化物及びその水和物、第１１族元素の酸化物及びその水和物並びに第１２族元素の酸化物及びその水和物から選択される１種又は２種以上の成分
をさら含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
成分（ａ）が、Ｆｅを含む酸化物から選択され、成分（ｂ）が、Ｎａを含む酸化物、Ｎａ炭酸塩及びＮａ硝酸塩から選択される、請求項８に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィッシャー・トロプシュ反応（以下「ＦＴ反応」という場合がある。）を触媒する触媒組成物及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、世界規模での環境規制の厳格化及び環境意識の高まりから、石油資源にとってかわる代替エネルギーが注目されており、合成ガス（ＣＯ及びＨ
２
）から炭化水素を合成する反応であるＦＴ反応に対する関心が高まっている。特許文献１には、特定の平均細孔径を有する担体に鉄、コバルト、ニッケル及びルテニウムから選択される金属を担持したＦＴ反応用触媒が開示されている。特許文献２には、α－アルミナ担体上に鉄含有粒子を分散させた触媒を使用したＦＴ反応プロセスが開示されている。
【０００３】
ＦＴ反応用触媒の評価指標として、連鎖成長確率αが挙げられる。連鎖成長確率αが高いほど炭素鎖の長い炭化水素を得られる。特許文献３には、ＦＴ反応を利用して合成ジェット燃料を製造する方法が開示されている。ジェット燃料のような炭素数の多い炭化水素（例えば、炭素数５以上の炭化水素）を合成する場合、連鎖成長確率αが高い触媒が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３―２４７８６号公報
特表２０１３－５０９３５３号公報
特表２０２２－５４０５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ＦＴ反応を触媒する触媒組成物であって、連鎖成長確率αが向上した触媒組成物及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、ｉｎ－ｓｉｔｕ拡散反射フーリエ変換赤外分光法（以下「ｉｎ－ｓｉｔｕＤＲＩＦＴ法」という場合がある。）にて測定した、ＣＨ
３
基の伸縮振動由来のピークに対するＣＨ
２
基の伸縮振動由来のピークの強度比Ｉ
ＣＨ２
／Ｉ
ＣＨ３
の値が連鎖成長確率αと相関していることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、以下の発明を提供する。
［１］フィッシャー・トロプシュ反応を触媒する触媒組成物であって、以下の測定条件にてｉｎ－ｓｉｔｕ拡散反射フーリエ変換赤外分光法により測定した、ＣＨ
３
基の伸縮振動由来のピークに対するＣＨ
２
基の伸縮振動由来のピークの強度比Ｉ
ＣＨ２
／Ｉ
ＣＨ３
の値が１．２以上である触媒組成物。
［測定条件］
前処理：１００％Ｈ
２
流通下にて、４００℃で１時間加熱
測定雰囲気：ＣＯ
２
：Ｈ
２
：Ｈｅ＝１０：３０：６０（体積比）
測定温度：３８０℃
測定圧力：０．９ＭＰａ
［２］逆水性ガスシフト反応を触媒する、［１］に記載の触媒組成物。
［３］以下の成分：
（ａ）第８族元素の酸化物、第９族元素の酸化物及び第１０族元素の酸化物から選択される１種又は２種以上の成分；並びに
（ｂ）第１族元素の酸化物、炭酸塩及び硝酸塩から選択される１種又は２種以上の成分
を含む、［１］又は［２］に記載の触媒組成物。
［４］以下の成分：
（ｃ）第２族元素の酸化物及びその水和物、第１１族元素の酸化物及びその水和物並びに第１２族元素の酸化物及びその水和物から選択される１種又は２種以上の成分
をさら含む、［３］に記載の触媒組成物。
［５］成分（ａ）が、Ｆｅを含む酸化物から選択され、成分（ｂ）が、Ｎａを含む酸化物、Ｎａ炭酸塩及びＮａ硝酸塩から選択される、［３］又は［４］に記載の触媒組成物。
［６］フィッシャー・トロプシュ反応を触媒する触媒組成物を製造する方法であって、
以下の工程：
（１Ａ）複数の候補組成物を準備する工程；並びに
（１Ｂ）前記複数の候補組成物から、以下の測定条件にてｉｎ－ｓｉｔｕ拡散反射フーリエ変換赤外分光法により測定した、ＣＨ
３
基の伸縮振動由来のピークに対するＣＨ
２
基の伸縮振動由来のピークの強度比Ｉ
ＣＨ２
／Ｉ
ＣＨ３
の値が１．２以上である候補組成物を選別する工程
［測定条件］
前処理：１００％Ｈ
２
流通下にて、４００℃で１時間加熱
測定雰囲気：ＣＯ
２
：Ｈ
２
：Ｈｅ＝１０：３０：６０（体積比）
測定温度：３８０℃
測定圧力：０．９ＭＰａ
を含む方法。
［７］前記方法により製造される前記触媒組成物が、逆水性ガスシフト反応を触媒する、［６］に記載の方法。
［８］前記工程（１Ａ）で準備される前記複数の候補組成物が、それぞれ、以下の成分：
（ａ）第８族元素の酸化物、第９族元素の酸化物及び第１０族元素の酸化物から選択される１種又は２種以上の成分；並びに
（ｂ）第１族元素の酸化物、炭酸塩及び硝酸塩から選択される１種又は２種以上の成分
を含む、［６］又は［７］に記載の方法。
［９］前記工程（１Ａ）で準備される前記複数の候補組成物が、それぞれ、以下の成分：
（ｃ）第２族元素の酸化物及びその水和物、第１１族元素の酸化物及びその水和物並びに第１２族元素の酸化物及びその水和物から選択される１種又は２種以上の成分
をさら含む、［８］に記載の方法。
［１０］成分（ａ）が、Ｆｅを含む酸化物から選択され、成分（ｂ）が、Ｎａを含む酸化物、Ｎａ炭酸塩及びＮａ硝酸塩から選択される、［８］又は［９］に記載の方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＦＴ反応を触媒する触媒組成物であって、連鎖成長確率αが向上した触媒組成物及びその製造方法が提供される。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
≪触媒組成物≫
以下、本発明の触媒組成物について説明する。
【００１０】
本発明は、ＦＴ反応を触媒する触媒組成物に関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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