Abstract:
본 발명은 철수화물 염을 탄소를 제공하는 당류, 계면활성제 및 물을 혼합한 수용액을 고온 수열반응시켜 다양한 형상으로 조절한 철 옥살레이트 입자를 제조하고 이로부터 산화철/탄소 복합체를 제공하는 데 있다. 본 발명은 철 수화물염, 계면활성제 및 당류를 증류수와 반응기에서 혼합하는 단계와; 이후 승온 후 수열반응을 통해 철수화물 염을 분해시켜 형상이 조절된 철 옥살레이트 입자를 형성하는 단계와; 이후 온도를 상온까지 내린 후 증류수 또는 에탄올을 투입하여 분산 및 세척하는 단계와; 이후 원심분리기를 사용하여 철 옥살레이트 입자를 원심분리하는 단계와; 이후 건조시켜 회수된 철 옥살레이트 입자를 분말화하는 단계;로 이루어진 형상이 조절된 철 옥살레이트 수화물 입자의 제조방법과 그 입자 그리고 상기 형상이 조절된 분말 상태의 철 옥살레이트 입자를 대기 또는 불활성 기체 분위기 하에서 고온 소성 과정을 통해 열분해시켜 잔류된 탄소 사이에 산화철 입자를 형성시키는 단계;로 이루어진 형상이 조절된 철 옥살레이트 수화물 입자를 이용한 산화철/탄소 복합체의 제조방법 및 그 복합체를 발명의 특징으로 한다.
Abstract:
본 발명은 탄소기반 복합계 산화금속 나노촉매 담지체의 제조 방법 및 그 복합계 산화금속 나노촉매 담지체에 관한 것으로, 특히 용융함침 과정 및 소성과정을 통해 활성 금속 촉매 입자가 균일하게 지지체용 산화 금속 및 잔류 탄소 지지체에 고농도로 담지되어 고온 촉매 반응시에 입자간의 응집을 막아 높은 활성 및 안정성을 나타내는 기술에 관한 것이다. 본 발명의 구성은 a) 촉매용 산화금속 수화물염, 지지체용 산화금속 수화물염 및 다공성 탄소 주형틀을 혼합하여 혼합분말을 형성하는 단계(S100)와; b) 이후 혼합된 산화금속 수화물염의 융점부근에서 용융함침시켜 탄소 주형틀에 활성 촉매용 산화금속 수화물염, 지지체용 산화금속 수화물염을 용융 함침시키는 단계(S200)와; c) 용융함침된 혼합 분말을 상온에서 건조시키는 단계(S300)와; d) 건조된 혼합분말을 고온 소성시켜 탄수주형틀을 제거하고, 활성 촉매용 산화금속 수화물염 및 지지체용 산화금속 수화물염을 분해하여 활성 산화금속 입자를 지지체용 산화금속 및 잔류 탄소에 담지시키는 단계(S400);로 이루어진 탄소기반 복합계 산화금속 나노촉매 담지체의 제조 방법 및 이로부터 제조된 탄소기반 복합계 산화금속 나노촉매 담지체를 발명의 특징으로 한다.
Abstract:
본 발명은 피셔-트롭쉬 합성 반응을 위한 코발트-실리카 에그-쉘 나노촉매의 제조방법 및 그 촉매와, 이를 이용한 액체 탄화수소의 합성 방법 및 그 액체 탄화 수소에 관한 것으로, 열적으로 안정하면서도 나노 크기로 조절된 활성 코발트 입자가 기공이 발달된 나노 크기의 다공성 실리카 지지체 껍질에 선택적으로 고분산 되어 피셔-트롭쉬 반응시 반응물의 빠른 확산 및 접촉 측면에서 높은 활성을 가지는 코발트-실리카 에그-쉘 나노촉매의 제조방법 및 그 촉매를 제공하고, 이 코발트-실리카 에그-쉘 나노촉매를 이용하여 피셔-트롭쉬 합성 반응시 높은 CO 전환율 및 선택성을 갖도록 하여 효과적으로 액체탄화수소를 제조하는 방법과 그 액체 탄화 수소를 제공하는 것을 발명의 특징으로 한다.
Abstract:
본 발명은 나노 구조를 지니는 실리카 입자와 철염의 수열반응을 통해 비표면적 넓고 기공이 잘 발달되어진 철-실리케이트 구조체를 먼저 형성한 뒤 이를 다시 고온의 일산화탄소 분위기하에서 활성화시킴으로써 피셔-트롭쉬 합성에 대한 반응성이 큰 철-카바이드/실리카 복합 촉매를 제공할 수 있다. 피셔-트롭쉬 합성 반응에 본 발명에 따른 철-카바이드/실리카 복합촉매를 이용하면 높은 CO 전환율 및 선택성을 발휘하면서 효과적으로 액체탄화수소를 제조할 수 있다.
Abstract:
본 발명은 고온 피셔-트롭쉬 합성 반응용 철카바이드/탄소 나노복합 촉매의 제조 방법 및 그 촉매, 철카바이드/탄소 나노복합 촉매를 이용한 액체 탄화수소의 제조방법 및 그 액체 탄화수소에 관한 것으로, 철수화물염, 당류 및 계면활성제를 혼합 후 수열반응을 통해 형성된 철옥살레이트 입자를 일산화탄소 분위기하에서 고온소성하여 활성화시킴으로써 FT 합성반응에 대한 반응성이 큰 Fe 5 C 2 상의 철카바이드 입자로 이루어진 고온 피셔-트롭쉬 합성 반응용 철카바이드/탄소 나노복합 촉매 및 그 제조 방법을 제공하고 이로부터 제조된 철카바이드/탄소 나노복합 촉매를 이용하여 액체 탄화수소를 제조하는 기술에 관한 것이다.
Abstract:
본 발명은 철계 촉매의 제조방법에 관한 것으로, 철광석 미립자, 구리, 코발트, 망간, 니켈, 루테늄, 로듐, 레늄, 이리듐, 백금 또는 금 질산염 중 적어도 하나를 포함하는 수용액 및 질산철 수용액을 혼합한 제 1용액, 산화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄 또는 산화크롬 중 적어도 하나의 산화물 또는 이들의 전구체 및 알칼리금속 탄산염 수용액, 알칼리토금속 탄산염 수용액 또는 암모니아 수용액 중 적어도 하나의 제 2용액을 혼합하여 침전물을 형성하는 침전물 형성단계; 및 상기 침전물을 건조 및 소성하는 소성단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
Abstract:
본 발명은 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 탄화수소 화합물에 관한 것으로서, 본 발명의 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조방법은, 철계 촉매가 장입된 제1반응기에 CO 2 및 H 2 를 포함하는 제1가스를 주입하여 환원처리 하는 환원단계 및 환원단계에서 환원처리한 철계 촉매가 장입된 제2 반응기에서 H 2 및 CO를 포함하는 제2가스를 반응시켜 탄화수소 화합물을 제조하는 제조단계를 포함한다. 이를 통해 철계 촉매의 환원성을 향상시켜 탄소 수가 5 이상인 탄화수소의 생산성은 높이고, CO 2 의 선택도(selectivity) 및 CH 4 , C 2 -C 4 탄화수소의 선택도를 낮출 수 있다.
Abstract:
본 발명은 촉매 활성화를 위해 별도의 환원 전처리를 수행하지 않는 피셔-트롭쉬 합성반응을 통해 합성가스로부터 액체 또는 고체 탄화수소를 제조하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 피셔-트롭시 합성반응을 이용하여 합성가스로부터 액체 탄화수소를 제조하는 방법은 철 원자수 100%에 대하여 ferrihydrite의 상분율 중 철 원자수가 10 내지 100%이고 hematite의 상분율 중 철 원자수가 0 내지 90%인 피셔-트롭시 합성용 철계 촉매를 피셔-트롭시 합성반응기에 적용하는 제1단계; 및 피셔-트롭시 합성반응 조건하에서 반응물인 합성가스에 의해 피셔-트롭시 합성용 철계 촉매를 활성화시키고 상기 활성화된 피셔-트롭시 합성용 촉매에 의해 피셔-트롭시 합성반응을 수행하는 제2단계를 포함하여 별도의 환원 전처리 없이도 피셔-트롭쉬 합성반응을 통해 합성가스로부터 액체 또는 고체 탄화수소를 효율적으로 제조할 수 있다.
Abstract:
본 발명은 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 탄화수소 화합물에 관한 것으로서, 본 발명의 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조방법은, 철계 촉매가 장입된 제1반응기에 CO 2 및 CO를 포함하는 제1가스를 주입하여 환원처리 하는 환원단계 및 환원단계에서 환원처리한 철계 촉매가 장입된 제2 반응기에서 H 2 및 CO를 포함하는 제2가스를 반응시켜 탄화수소 화합물을 제조하는 제조단계를 포함한다. 이를 통해 철계 촉매의 환원성을 향상시켜 탄소 수가 5 이상인 탄화수소의 생산성은 높이고, CO 2 의 선택도(selectivity) 및 CH 4 , C 2 -C 4 탄화수소의 선택도를 낮출 수 있다.
Abstract:
본 발명은 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조시스템은 철계 촉매가 장입되고, 제1 합성가스가 주입되어 철계 촉매가 환원처리되고, 환원처리된 철계 촉매와 주입된 제2 합성가스를 교반하는 교반기를 포함하는 촉매 환원 반응기, 촉매 환원 반응기와 연결된 관을 통해 온라인(online)으로 이동된 상기 교반된 제2 합성가스 및 환원처리된 철계 촉매를 반응시켜 탄화수소 화합물을 제조하는 피셔-트롭쉬 합성 반응기를 포함한다. 이를 통해 별도의 반응기에서 촉매를 환원(활성화)시켜 피셔-트롭쉬 반응기에 투입시키기 때문에 피셔-트롭쉬 합성 반응을 이용한 탄화수소 화합물의 제조과정에서 추가로 촉매를 투입하기 용이하고, 활성화된 촉매를 공급하여 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물이 제조되는 시간을 단축할 수 있다.