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메조기공을 갖는 실리카 상에 지르코늄 및 인을 포함하는 지지체; 및상기 지지체 상에 담지된 코발트를 포함하는 복합 금속산화물;을 포함하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매
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제1항에 있어서,상기 지지체는 지르코늄 포스페이트(zirconium phosphate, 지르코늄 인산염)를 포함하는 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매
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제2항에 있어서,상기 지지체는 상기 지르코늄 포스페이트가 상기 메조기공을 갖는 실리카 표면의 적어도 일부에 포함된 형태인 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매
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제3항에 있어서,상기 지지체는,상기 지르코늄 포스페이트의 적어도 일부는 박막 형태인 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매
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제3항에 있어서,상기 지르코늄 포스페이트 상에 상기 코발트가 담지된 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매
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제2항에 있어서,상기 지지체는,상기 실리카를 기준으로 상기 지르코늄이 10 내지 15wt% 포함된 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매
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제6항에 있어서,상기 지지체는,상기 지르코늄을 기준으로 상기 인이 5 내지 70wt% 포함된 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매
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제2항에 있어서,상기 촉매는,상기 지지체를 기준으로 상기 코발트가 10 내지 20wt% 포함된 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매
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제1항에 있어서,상기 지지체는 비표면적이 200 내지 400m2/g인 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매
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지지체 및 코발트 전구체를 혼합하여 함침시켜 혼합물을 제조하는 제1 단계; 및상기 혼합물을 건조하고 소성하여 촉매를 제조하는 제2 단계;를 포함하고,상기 제1 단계 전에 상기 지지체를 제조하는 단계를 더 포함하며,상기 지지체를 제조하는 단계는, 용매, 지르코늄 전구체 및 인 전구체를 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하는 단계;상기 제1 혼합용액에 실리카를 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하는 단계; 및상기 제2 혼합용액을 감압 건조함으로서, 상기 지지체를 제조하는 단계;를 포함하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 제2 단계의 소성 공정은 500 내지 600℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 지지체는,상기 실리카를 기준으로 상기 지르코늄이 10 내지 15wt% 포함된 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 지지체는,상기 지르코늄을 기준으로 상기 인이 5 내지 70wt% 포함된 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매의 제조방법
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제13항에 있어서,상기 촉매는,상기 지지체를 기준으로 상기 코발트가 10 내지 20wt% 포함된 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매의 제조방법
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15
제10항에 있어서,상기 지르코늄 전구체는 지르코늄 프로폭사이드(Zirconium(IV) propoxide, Zr(OPr)4), 옥시질산지르코늄(ZrO(NO3)2·xH2O), 옥시염화지르코늄(ZrOCl2·xH2O), 황산지르코늄(Zr(SO4)2), 염화지르코늄(ZrCl4) 및 이들의 혼합물 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 인 전구체는 포스포러스 옥시클로라이드(Phosphorus(V) oxychloride, POCl3), 포스포러스 펜톡사이드(Phosphorus(V) pentoxide, P2O5), 포스포러스 트리클로라이드(Phosphorus(III) trichloride, PCl3) 및 이들의 혼합물 중 하나 이상을 인 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 코발트 전구체는 질산코발트(Cobalt nitrate hexahydrate, Co(NO3)2·6H2O), 염화코발트(Cobalt chloride hexahydrate, CoCl2·6H2O), 코발트 아세테이트(Cobalt acetate tetrahydrate, Co(CH3COO)2·4H2O) 및 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 용매는 톨루엔, 에탄올 및 이들의 혼합물 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성용 촉매의 제조방법
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액체 탄화수소를 제조하는 피셔-트롭쉬 합성방법에 있어서,제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 촉매를 반응기 내부에 배치하는 단계;상기 반응기 내부에 환원가스를 공급하여, 상기 촉매의 코발트 산화물 중 적어도 일부를 코발트로 환원시킴으로서 상기 촉매를 활성화시키는 단계; 및상기 반응기 내부에 수소 및 일산화탄소를 포함하는 합성가스를 공급하여 상기 액체 탄화수소를 합성하는 단계;를 포함하는,피셔-트롭쉬 합성 방법
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제19항에 있어서,상기 촉매를 활성화시키는 단계는,300 내지 500℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성 방법
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제19항에 있어서,피셔-트롭쉬 합성 반응을 수행하는 단계는,200 ℃ 내지 300 ℃의 반응 온도, 10 bar 내지 30 bar의 반응 압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는,피셔-트롭쉬 합성방법
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