| Research Abstract |
ゼオライトは酸点を持つため,FT反応により生成する長鎖炭化水素の水素化分解と異性化反応を起こすことが出来るが,反応条件によっては,反応中オレフィンが生成し,これらが重合反応し,高分子のタールが生成して,触媒を被毒する可能性がある。またFT反応ではCOと水素から炭化水素を合成するため,以下の反応式のように必ず水が生成する。
nCO+2nH2→(CH2)n+nH2O
このため,生成する水により,ゼオライトが被毒される可能性がある。これらの原因による触媒の被毒を防ぎ,ゼオライト膜触媒の長寿命化のため,ゼオライトに貴金属を担持させ,さらに高機能カプセル型触媒の開発を行った。貴金属触媒により,オレフィンの重合を抑制すると共に,貴金属触媒からの水素のスピルオーバーにより,ゼオライトの酸点の酸強度が高められると考えられるため,水による被毒を防止し,触媒の長寿命化ができる。本年度はゼオライト膜上への金属担持方法の開発とカプセル型触媒のFT反応活性と寿命評価を行った。
ゼオライト細孔径の制御については、ゼオライトは膜に存在する細孔の分子ふるい効果により,FT反応で生成する長鎖炭化水素を水素化分解・異性化させるが,この分子ふるいの効果は細孔径に大きく影響される。このためゼオライト膜の細孔径を変化させ,生成する炭化水素がどのような分布を持つのか分析し,イソパラフィンとLPGを得る最適条件を調べた。金属粒子担持による細孔径制御も行った。FTカプセル型触媒は以下の目標を達成できた。1)触媒の寿命試験:半年連続運転をし、触媒活性の劣化が殆ど見えなかった;280℃-300℃の温度においてCO転化率は100%を達成し,メタン選択率10%以下,C3〜C10炭化水素の選択率90%以上を実現した。
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