[發(fā)明專利]耐磨性顆粒催化劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580035623.1
• 申請日: 2005-11-02
• 公開（公告）號: CN101102845A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·P·L·尼森;A·H·斯吉普克斯
• 申請（專利權(quán)）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: B01J35/00
• 分類號: B01J35/00;B01J23/76;C10G2/00;G07C1/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 龍傳紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種催化劑，特別是一種噴霧干燥的催化劑。特別地，本發(fā)明涉及一種用于三相淤漿反應(yīng)、特別是在例如三相淤漿鼓泡塔反應(yīng)器中進(jìn)行的費(fèi)-托反應(yīng)的噴霧干燥催化劑。

背景技術(shù)

費(fèi)-托工藝可用于將烴質(zhì)進(jìn)料轉(zhuǎn)化成液態(tài)和/或固態(tài)烴。在第一步中將進(jìn)料(例如天然氣、伴生氣、煤層甲烷生物質(zhì)、渣油級分和/或煤)轉(zhuǎn)化成氫氣和一氧化碳的混合物(該混合物通常被稱為合成氣)。然后在第二步中在合適的催化劑上在高溫和高壓下將合成氣轉(zhuǎn)化成從甲烷到包含至多200個碳原子或在特定情況下甚至更多碳原子的高分子量分子的鏈烷烴化合物。

已經(jīng)開發(fā)了多種類型的反應(yīng)器系統(tǒng)用于進(jìn)行費(fèi)-托反應(yīng)。例如費(fèi)-托反應(yīng)器系統(tǒng)包括：固定床反應(yīng)器，特別是多管式固定床反應(yīng)器，流化床反應(yīng)器例如夾帶流化床反應(yīng)器和固定流化床反應(yīng)器，和淤漿床反應(yīng)器例如三相淤漿鼓泡塔和沸騰床反應(yīng)器。

費(fèi)-托反應(yīng)是強(qiáng)放熱且是溫度敏感的，因此需要仔細(xì)控制溫度以保持最佳的操作條件和所希望的烴產(chǎn)品選擇性。應(yīng)記住表征費(fèi)-托反應(yīng)的非常高的反應(yīng)熱、反應(yīng)器的傳質(zhì)、傳熱特性和冷卻機(jī)理非常重要。

在三相淤漿鼓泡反應(yīng)器中，催化劑顆粒在液態(tài)連續(xù)相中移動，以便有效地將產(chǎn)生的熱從催化劑顆粒轉(zhuǎn)移到冷卻表面，同時反應(yīng)器中大的液體藏量提供了高的熱慣性，這有助于防止可能導(dǎo)致溫度失控的迅速升溫。但催化劑顆粒不斷運(yùn)動導(dǎo)致它們的磨損。催化劑顆粒磨損通常對反應(yīng)器性能具有負(fù)面影響，并且具體而言(由于催化劑必須與反應(yīng)產(chǎn)物分離)細(xì)催化劑顆粒的存在是有問題的。

因此，對催化劑而言一個重要要求是在例如淤漿費(fèi)-托反應(yīng)器單元中在其壽命期間具有耐磨性。磨損是一個寬泛的術(shù)語，其表示當(dāng)在工藝中時不希望的顆粒破碎或磨蝕。一般地，存在大顆粒‘破碎’成較小顆粒，以及產(chǎn)生更多‘細(xì)粒’的在顆粒邊緣的磨蝕。‘細(xì)粒’的數(shù)目越大，下游過濾器堵塞可能性越大。

移動顆粒材料的磨損是由催化劑顆粒的性能(強(qiáng)度、尺寸、形狀、組成等)和環(huán)境性能(溫度、時間、分散介質(zhì)、粘度、流體力學(xué)(湍動)、機(jī)械沖擊、設(shè)備設(shè)計等)確定。目前，沒有測量磨損性的標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供一種催化劑，其很堅固并且顯示出有利的磨損特性，特別是當(dāng)用于淤漿鼓泡塔反應(yīng)器中時更是如此。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種制備具有有利的磨損特性的催化劑的方法。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種在費(fèi)-托反應(yīng)、特別是淤漿費(fèi)-托反應(yīng)器中具有提高的性能的催化劑。

本發(fā)明提供一種包含催化活性組分、載體和任選的催化促進(jìn)劑的噴霧干燥的顆粒催化劑，其中在如本文中所述的剪切試驗(yàn)之后該催化劑的平均粒徑減小量為25％或更小，優(yōu)選小于20％，該顆粒催化劑含有以基于載體重量的純金屬重量表示的含量至多為每100重量份載體100重量份的催化活性組分。

本發(fā)明還提供一種包含催化活性組分、載體和任選的催化促進(jìn)劑的噴霧干燥的顆粒催化劑，其中在如本文中所述的剪切試驗(yàn)之后粒徑小于10μm的催化劑的分?jǐn)?shù)小于20％，該顆粒催化劑含有以基于載體重量的純金屬重量表示的含量至多為每100重量份載體100重量份的催化活性組分。

本發(fā)明還提供一種包含催化活性組分、載體和任選的催化促進(jìn)劑的噴霧干燥的顆粒催化劑，其中在將該催化劑暴露于900-1000/秒的剪切速度或速度梯度下之后該催化劑的平均粒徑減小量為25％或更小，優(yōu)選小于20％，該顆粒催化劑含有以基于載體重量的純金屬重量表示的含量至多為每100重量份載體100重量份的催化活性組分。

本發(fā)明還提供一種包含催化活性組分、載體和任選的催化促進(jìn)劑的噴霧干燥的顆粒催化劑，其中在將該催化劑暴露于900-1000/秒的剪切速度或速度梯度下之后粒徑小于10μm的催化劑的分?jǐn)?shù)小于20％。