| 1 |
1
코발트 산화물과 철 산화물이 균일하게 혼재되어 있고, 메조다공성 주형(template)을 이용하여 형성된 규칙적인 메조다공성(mesoporous)의 주골격(main framework)을 갖는 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 합성 반응용 코발트-철 하이브리드 촉매
|
| 2 |
2
제1항에 있어서, 메조다공성의 주골격이 아래 화학식 1로 표시되는 화합물을 주성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 코발트-철 하이브리드 촉매:[화학식 1]위 화학식에서 a 및 b는 몰 비로서, 0
|
| 3 |
3
삭제
|
| 4 |
4
제1항에 있어서, 메조다공성 주형이 SBA-15, SBA-16, KIT-6, MCM-41, MCM-48, HMS, AMS-8, AMS-10, FDU-1, FDU-2 및 FDU-12로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 실리카인 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 코발트-철 하이브리드 촉매
|
| 5 |
5
제1항에 있어서, 비표면적이 40 내지 100 ㎡/g이고, 기공의 평균 직경이 4 nm 내지 15 nm인 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 코발트-철 하이브리드 촉매
|
| 6 |
6
제1항에 있어서, 원하는 피셔-트롭쉬 합성의 생성물이 선택적으로 형성 및 배출될 수 있는 기공의 크기를 갖도록 합성 또는 선택된 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 코발트-철 하이브리드 촉매
|
| 7 |
7
제1항에 있어서, 코발트 산화물과 철 산화물이 균일하게 혼재되어 있는 메조다공성의 주골격에서 기공 내부 혹은 표면에 구조 증진제로서 알루미나가 추가로 담지되어 있는 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 코발트-철 하이브리드 촉매
|
| 8 |
8
제7항에 있어서, 알루미나가 촉매의 총 중량 대비 2 내지 12 중량%의 양으로 담지 되어 있는 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 코발트-철 하이브리드 촉매
|
| 9 |
9
제7항에 있어서, 알루미나가 담지된 후의 비표면적이 40 내지 100 ㎡/g이고, 기공의 평균 직경이 5 내지 20 nm인 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 코발트-철 하이브리드 촉매
|
| 10 |
10
제7항에 있어서, 메조다공성의 주골격이 CoFeaOb, Al2O3-CoFeaOb 또는 이의 혼합물(a 및 b는 몰 비로서, 0
|
| 11 |
11
제1항, 제2항 및 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 피셔-트롭쉬 합성 반응용 메조다공성 코발트-철 하이브리드 촉매의 제조방법으로서,(1) 코발트 전구체와 철 전구체가 균일하게 용해된 혼합 용액을 제조하는 단계;(2) 메조다공성 주형에 상기 단계 (1)의 혼합 용액을 붓고 충분히 섞은 후 건조 및 소성하여 메조다공성 주형-코발트-철의 구조체를 얻는 단계; 및(3) 단계 (2)에서 얻은 구조체로부터 메조다공성 주형을 제거하여, 코발트 산화물과 철 산화물이 균일하게 혼재되어 있는 메조다공성의 3차원 주골격을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 메조다공성 코발트-철 하이브리드 촉매의 제조방법
|
| 12 |
12
제11항에 있어서, 코발트 전구체가 코발트 나이트레이트(Co(NO3)2·6H2O), 코발트 클로라이드(CoCl2·6H2O) 및 코발트 아세테이트((CH3COO)2Co·4H2O)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이고, 철 전구체가 아이언 나이트레이트 노나하이드레이트(Fe(NO3)3·9H2O), 아이언 아세테이트((CH3COO)2Fe) 및 아이언 클로라이드 헥사하이드레이트(FeCl3·6H2O)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 메조다공성 코발트-철 하이브리드 촉매의 제조방법
|
| 13 |
13
제11항에 있어서, 단계 (1)의 혼합 용액의 용매가 증류수, 메탄올, 에탄올 및 에틸렌글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 메조다공성 코발트-철 하이브리드 촉매의 제조방법
|
| 14 |
14
제11항에 있어서, 단계 (1)에서 코발트 전구체와 철 전구체는 코발트와 철의 몰 비가 1:1 내지 1:0
|
| 15 |
15
제11항에 있어서, 단계 (2)에서 메조다공성 주형이 SBA-15, SBA-16, KIT-6, MCM-41, MCM-48, HMS, AMS-8, AMS-10, FDU-1, FDU-2 및 FDU-12로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 실리카인 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 메조다공성 코발트-철 하이브리드 촉매의 제조방법
|
| 16 |
16
제11항에 있어서, 단계 (2)에서 얻은 구조체에 산성 또는 염기성 물질을 첨가하여 메조다공성 주형을 제거하는 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 메조다공성 코발트-철 하이브리드 촉매의 제조방법
|
| 17 |
17
제16항에 있어서, 산성 물질이 불산(HF)이고, 염기성 물질이 수산화나트륨(NaOH)인 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 메조다공성 코발트-철 하이브리드 촉매의 제조방법
|
| 18 |
18
제11항에 있어서, (4) 단계 (3)에서 형성된 메조다공성의 3차원 주골격의 기공 내부 혹은 표면에 구조 증진제로서 알루미나를 추가로 담지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 메조다공성 코발트-철 하이브리드 촉매의 제조방법
|
| 19 |
19
제18항에 있어서, 단계 (3)에서 형성된 메조다공성의 3차원 주골격을 알루미나 전구체 용액에 함침시킨 후, 이를 건조 및 소성함으로써 알루미나를 추가로 담지시키는 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 메조다공성 코발트-철 하이브리드 촉매의 제조방법
|
| 20 |
20
제19항에 있어서, 알루미나 전구체가 알루미늄 나이트레이트 노나하이드레이트(Al(NO3)3·9H2O), 알루미늄 아세테이트(Al(OH)(C2H3O2)2) 및 알루미늄 클로라이드 헥사하이드레이트(AlCl3·6H2O)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 메조다공성 코발트-철 하이브리드 촉매의 제조방법
|
| 21 |
21
제19항에 있어서, 알루미나가 촉매의 총 중량 대비 2 내지 12 중량%의 양으로 담지되도록 알루미나 전구체의 함량이 선택되는 것을 특징으로 하는 피셔-트롭쉬 합성 반응용 메조다공성 코발트-철 하이브리드 촉매의 제조방법
|
| 22 |
22
피셔-트롭쉬 합성 반응을 이용해 합성가스로부터 중질 유분 탄화수소 및 경질 유분 탄화수소를 선택적으로 제조하는 방법에 있어서,(a) 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 피셔-트롭쉬 합성 반응용 메조다공성 코발트-철 하이브리드 촉매를 피셔-트롭쉬 합성 반응용 고정층 반응기에 적용하는 단계;(b) 단계 (a)의 촉매를 고온의 수소 가스 하에서 환원 처리하여 촉매를 활성화시키는 단계; 및(c) 활성화된 촉매를 이용해 피셔-트롭쉬 합성 반응을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 중질 유분 탄화수소 및 경질 유분 탄화수소의 선택적 제조방법
|
| 23 |
23
제22항에 있어서, 단계 (a)에서, 촉매를 피셔-트롭쉬 합성 반응용 고정층 반응기에 적용할 때, 희석제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 중질 유분 탄화수소 및 경질 유분 탄화수소의 선택적 제조방법
|
| 24 |
24
제23항에 있어서, 희석제가 파우더 혹은 볼 형태의 α-알루미나(α-Al2O3) 혹은 지르코니아(ZrO2) 중에서 선택되는 1종 이상이며, 촉매와 희석제가 1:0 내지 1:10의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하는, 중질 유분 탄화수소 및 경질 유분 탄화수소의 선택적 제조방법
|
| 25 |
25
제22항에 있어서, 피셔-트롭쉬 합성 반응이 반응온도 230 내지 350℃, 반응압력 10 내지 30 bar 및 공간속도 2,000 내지 64,000 L/kg cat
|
| 26 |
26
제22항에 있어서, 반응생성물 중의 C2-C4 경질 탄화수소와 C5+ 중질 유분 탄화수소의 탄소 몰 함량이 각각 20% 이상 및 60% 이상인 것을 특징으로 하는, 중질 유분 탄화수소 및 경질 유분 탄화수소의 선택적 제조방법
|
