抄録
同一の多孔体担持Co-La/SiO2触媒を用いて気相, 液相, 超臨界相の3相のフィッシャー•トロプシュ合成反応を行い, その特性を比較するとともに物質移動の観点から理論的な検討を行った。超臨界相反応には超臨界相ノルマルヘキサンを反応媒質として用いた。反応速度は気相>超臨界相>液相の順であり, その傾向は触媒の粒子径が大きいほど顕著であった。反応の見かけの活性化エネルギーは気相反応では粒子径によらず27kcal/molであり, 超臨界相も粒子径1mm以下の触媒ではほぼ同程度であったが, 液相反応では粒径0.02mm以上では粒子径の増大とともに活性化エネルギーが大幅に低下した。シミュレーションによって原料ガスの触媒内有効拡散が気相>超臨界相>液相の順であり, 触媒有効拡散係数が気相>超臨界相≫液相の順で低下することが判明した。生成炭化水素のオレフィン含有率はいずれの反応相においても炭素数の増大とともに低下したが, オレフィン含有率は超臨界相>気相>液相の順であった。この現象は超臨界相において生成オレフィンの触媒表面からの脱離と速やかな細孔内拡散によると説明された。
