【実施例】
【0059】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【0060】
(実施例1)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が92.3%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径11.2nm、ZrO
2担持量8.5質量%(触媒の質量基準))25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素ガス=9.8/90.2の混合気体流通下、全圧1.5MPa、200℃で1時間スチーミングを行った(スチーミング工程)。続いて、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った(還元工程)。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0061】
<FT合成反応評価>
上記により得られた再生FT合成触媒5gを、窒素ガス雰囲気下にてセタン30mlと共に内容積100mlのオートクレーブに移し、FT合成反応を行った。水素ガス/一酸化炭素が2/1(モル比)の混合ガスを原料とし、W(触媒質量)/F(合成ガス流量)=3g・h/mol、温度230℃、圧力2.3MPa、攪拌速度800rpmにおいて反応を開始した。反応部出口のガス組成をガスクロマトグラフィー法により経時的に分析し、この分析データから前述の初期一酸化炭素転化率を算出した。また、生成物の分析から、連鎖成長確率αを常法により求めた。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行ない、初期一酸化炭素転化率を同様に求めた。そして、前述の定義に従って、使用済みFT合成触媒の活性保持率、及び再生FT合成触媒の活性回復率を算出した。結果を表1に示す。
【0062】
(実施例2)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が50.1質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径12.4nm、ZrO
2担持量7.9質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素ガス=11.2/88.8の混合気体流通下、全圧1.6MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0063】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率、及び再生FT合成触媒を使用した場合の連鎖成長確率αを算出した。結果を表1に示す。
【0064】
(実施例3)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が78.4質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径20.4nm、ZrO
2担持量6.6質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=9.4/90.6の混合ガス流通下、全圧0.5MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0065】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率、及び再生FT合成触媒を使用した場合の連鎖成長確率αを算出した。結果を表1に示す。
【0066】
(実施例4)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が77.2質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径8.9nm、ZrO
2担持量7.1質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=8.2/91.8の混合ガス流通下、全圧0.5MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0067】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率、及び再生FT合成触媒を使用した場合の連鎖成長確率αを算出した。結果を表1に示す。
【0068】
(実施例5)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が71.2質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径18.4nm、ZrO
2担持量9.4質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=6.5/93.5の混合ガス流通下、全圧1.6MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0069】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率、及び再生FT合成触媒を使用した場合の連鎖成長確率αを算出した。結果を表1に示す。
【0070】
(実施例6)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が71.1質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径17.6nm、ZrO
2担持量2.6質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=7.4/92.6の混合ガス流通下、全圧1.6MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0071】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率、及び再生FT合成触媒を使用した場合の連鎖成長確率αを算出した。結果を表1に示す。
【0072】
(実施例7)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が76.6質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径14.3nm、ZrO
2担持量7.1質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=27.1/72.9の混合ガス流通下、全圧2.3MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0073】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率、及び再生FT合成触媒を使用した場合の連鎖成長確率αを算出した。結果を表1に示す。
【0074】
(実施例8)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が74.5質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径15.2nm、ZrO
2担持量6.6質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=4.4/95.6の混合ガス流通下、全圧2.2MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0075】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率、及び再生FT合成触媒を使用した場合の連鎖成長確率αを算出した。結果を表1に示す。
【0076】
(実施例9)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が72.3質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径10.2nm、ZrO
2担持量2.3質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=10.5/89.5の混合ガス流通下、全圧2.5MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0077】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率、及び再生FT合成触媒を使用した場合の連鎖成長確率αを算出した。結果を表1に示す。
【0078】
(実施例10)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が72.8質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径10.9nm、ZrO
2担持量3.8質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=11.4/88.6の混合ガス流通下、全圧0.1MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0079】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率、及び再生FT合成触媒を使用した場合の連鎖成長確率αを算出した。結果を表1に示す。
【0080】
(実施例11)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が76.4質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径16.4nm、ZrO
2担持量5.1質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=8.8/91.2の混合ガス流通下、全圧2.2MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0081】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率、及び再生FT合成触媒を使用した場合の連鎖成長確率αを算出した。結果を表1に示す。
【0082】
(実施例12)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が77.4質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径16.9nm、ZrO
2担持量4.7質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=7.6/92.4の混合ガス流通下、全圧2.1MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0083】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率、及び再生FT合成触媒を使用した場合の連鎖成長確率αを算出した。結果を表1に示す。
【0084】
(実施例13)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が76.4質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径18.4nm、ZrO
2担持量13.2質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=8.8/91.2の混合ガス流通下、全圧1.6MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0085】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率、及び再生FT合成触媒を使用した場合の連鎖成長確率αを算出した。結果を表1に示す。
【0086】
(実施例14)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が77.1質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径17.6nm、ZrO
2担持量0.7質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=7.6/92.4の混合ガス流通下、全圧1.6MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0087】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率、及び再生FT合成触媒を使用した場合の連鎖成長確率αを算出した。結果を表1に示す。
【0088】
(比較例1)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が35.8質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径12.4nm、ZrO
2担持量8.2質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=11.2/88.8の混合ガス流通下、全圧1.6MPa、210℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0089】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率を算出した。結果を表1に示す。
【0090】
(比較例2)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が75.3質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径14.3nm、ZrO
2担持量7.1質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=41/59の混合ガス流通下、全圧2.3MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0091】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率を算出した。結果を表1に示す。
【0092】
(比較例3)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が74.1質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径15.2nm、ZrO2担持量6.6質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=0.4/99.6の混合ガス流通下、全圧2.2MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0093】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率を算出した。結果を表1に示す。
【0094】
(比較例4)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が70.2質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径10.9nm、ZrO2担持量3.8質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=11.4/88.6の混合ガス流通下、全圧5.5MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0095】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率を算出した。結果を表1に示す。
【0096】
(比較例5)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が75.2質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径12.3nm、ZrO
2担持量6.3質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=4.4/95.6の混合ガス流通下、全圧2.2MPa、362℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0097】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率を算出した。結果を表1に示す。
【0098】
(比較例6)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が75.2質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径14.3nm、ZrO
2担持量5.4質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=4.4/95.6の混合ガス流通下、全圧2.1MPa、121℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0099】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率を算出した。結果を表1に示す。
【0100】
(比較例7)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が75.3質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径27.2nm、ZrO
2担持量6.6質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=9.4/90.6の混合ガス流通下、全圧0.5MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0101】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率を算出した。結果を表1に示す。
【0102】
(比較例8)
<再生FT合成触媒の調製>
後述の方法で測定した活性保持率が74.2質量%である、FT合成反応に使用済みであり、脱油された粉体状Co/SiO
2−ZrO
2触媒(平均細孔径3.3nm、ZrO
2担持量7.1質量%)25gを、固定床流通式反応装置に充填し、体積比で水蒸気/窒素=8.2/91.8の混合ガス流通下、全圧0.5MPa、200℃で1時間スチーミングを行った。次に、同反応装置内にて、水素気流下、400℃で3時間還元を行った。これにより、再生FT合成触媒を得た。
【0103】
<FT合成反応評価>
触媒として上記により得られた再生FT合成触媒を用いた以外は実施例1と同様の操作にてFT合成反応を行なった。また、別途、相当する使用済みFT合成触媒及び相当する未使用の触媒を用いて、上記と同様の方法でFT合成反応を行なった。そして、実施例1と同様に、使用済みFT合成触媒の活性保持率、再生FT合成触媒の活性回復率を算出した。結果を表1に示す。
【0104】
【表1】