[發(fā)明專利]催化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880014696.6
• 申請日: 2008-05-05
• 公開（公告）號: CN101688123A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·L·維薩吉;J·M·波塔;J·G·科爾特增;M·S·達塔;A·博默;J·范德洛斯德雷茨;A·M·賽義卜
• 申請（專利權(quán)）人: 沙索技術(shù)有限公司
• 主分類號: C10G2/00
• 分類號: C10G2/00;B01J37/18;B01J23/75
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 于 輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑。特別地，本發(fā)明涉及一種用于對催化劑前驅(qū)體進 行活化以獲得負(fù)載型鈷基費-托合成催化劑的方法，以及由該方法獲得的催 化劑。

背景技術(shù)

關(guān)于負(fù)載型鈷基費-托合成催化劑，眾所周知的是，這些催化劑使用金 屬前驅(qū)體和顆粒狀載體制得。催化劑前驅(qū)體的制備包括若干不同的催化劑 制備步驟。催化劑前驅(qū)體然后在活化過程或步驟中通過使用還原氣體例如 氫氣還原，以獲得活性費-托合成催化劑。

在已知的活化方法中，即涉及在高溫下，在流動的氫氣流或含氫氣流 中還原催化劑前驅(qū)體的方法，對于申請人已知的負(fù)載型鈷基費-托合成催化 劑前驅(qū)體，氫氣還原反應(yīng)在250℃至500℃溫度范圍內(nèi)并且優(yōu)選以低壓和高 的線性氣體速度從而使任何產(chǎn)物水的蒸氣壓最小化來進行，所述水增強經(jīng) 還原的金屬的燒結(jié)。眾所周知的是，以不同方法將鈷的氧化物還原為金屬 鈷的處理影響了所得費-托合成催化劑的活性和選擇性。特別地，US?4605679 公開了可通過在氫氣中還原、然后再氧化催化劑并接著通過在氫氣中再還 原來提高鈷催化劑的活性。在US?5292705中，顯示在烴液體存在下的氫氣 還原提高催化劑的初始費-托合成性能。US?5585316聲稱如果催化劑首先被 氧化然后采用一氧化碳還原，費-托合成的重產(chǎn)物的選擇性會增加。EP 1444040公開了一種對于催化劑前驅(qū)體利用純氫氣的兩階段還原步驟，其中 所有組合的可還原的鈷氧化物類型可通過分子式單元CoO_aH_b(其中：a≥1-7， b＞0)來描述，結(jié)果是還原過程更經(jīng)濟且不損害費-托合成的催化劑活性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目標(biāo)在于提供一種具有更高的烴合成活性的負(fù)載型鈷基 費-托合成催化劑。這樣的催化劑可用本發(fā)明的方法獲得。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種生產(chǎn)負(fù)載型鈷基費-托合成催化劑的方法，該 方法包括：

在第一活化階段，采用含氫還原氣或含氮氣體在第一加熱速率HR1下 處理顆粒狀負(fù)載型鈷基費-托合成催化劑前驅(qū)體，直到前驅(qū)體達到溫度T₁， 以獲得經(jīng)部分處理的催化劑前驅(qū)體，其中80℃≤T₁≤180℃，所述前驅(qū)體包 含用鈷浸漬的催化劑載體并包含鈷的氧化物；

在第二活化階段，采用含氫還原氣經(jīng)在具有x步幅的第二平均加熱速 率HR2下來處理所述經(jīng)部分處理的催化劑前驅(qū)體，持續(xù)時間t₁，以獲得經(jīng) 部分還原的催化劑前驅(qū)體，其中x是整數(shù)且大于1，且0＜HR2＜HR1，t₁是 0.1至20小時；和然后

在第三活化階段，采用含氫還原氣在第三加熱速率HR3下處理所述經(jīng) 部分還原的催化劑前驅(qū)體，直到所述經(jīng)部分還原的催化劑前驅(qū)體達到溫度 T₂，并且所述經(jīng)部分還原的前驅(qū)體保持溫度在T₂持續(xù)時間t₂，以獲得活化 的負(fù)載型鈷基費-托合成催化劑，其中HR3＞HR2，t₂是0至20小時。

在本發(fā)明的上下文中，平均加熱速率HR2定義為各個步幅的加熱速率 的總和除以步幅的數(shù)目，其中步幅定義為加熱速率的增加量，x是步幅的數(shù) 目，且x＞1。

令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)催化劑前驅(qū)體采用本發(fā)明的還原或活化程序進行 處理時，獲得了具有高的固有活性的負(fù)載型鈷基費-托合成催化劑。

第一、第二和第三活化階段中的處理，至少原則上可以通過催化劑前 驅(qū)體與還原氣的任何合適的相接觸的配置來實施，例如催化劑前驅(qū)體顆粒 的流化床與充當(dāng)流化介質(zhì)的還原氣；通過還原氣體的催化劑前驅(qū)體顆粒的 固定床；等等。然而，優(yōu)選流化床配置。

當(dāng)催化劑前驅(qū)體首先用含氫還原氣或含氮氣體直接應(yīng)用第一加熱速率 HR1來處理時，第一活化階段即開始。氣體在第一活化階段將具有氣體空 速(gas?space?velocity)SV1。優(yōu)選1≤SV1≤35m³_n/kg紅色Co/h；更優(yōu)選3≤ SV1≤15m³_n/kg紅色Co/h。“紅色Co”或“可還原鈷”表示可以在常規(guī)還原 過程中被還原的鈷，例如如果催化劑或催化劑前驅(qū)體含有20質(zhì)量％的鈷并 且50質(zhì)量％的鈷可被還原，則可還原鈷的量為0.1g/g催化劑或催化劑前驅(qū) 體。第一活化階段持續(xù)至前驅(qū)體達到溫度T₁。