[發明專利]一種費托合成反應的含鈷助劑鐵催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200910089326.5
• 申請日: 2009-07-15
• 公開（公告）號: CN101602000A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 石玉林;王鵬;呂毅軍;公磊;常鴻雁;謝晶;程時富
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;中國神華煤制油化工有限公司
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J21/08;B01J37/03;B01J37/08;C07C1/04;C10G2/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司
• 代理人: 王昭林;劉東方

1.一種用于費托合成的含鈷助劑的鐵催化劑，其特征在于，所述催化劑組成為：以重量比計，Fe∶Cu∶K∶Co∶SiO₂＝100∶(0.1～10)∶(0.1～10)∶(0.01～5)∶(5～30)。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑組成為：以重量比計，Fe∶Cu∶K∶Co∶SiO₂＝100∶(2～5)∶(2～5)∶(0.01～2)∶(10～25)。

3.根據權利要求1或2所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑的比表面積為150-220m²/g，顆粒尺寸為20-150μm。

4.一種權利要求1-3任一所述催化劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

a)按催化劑中的鐵、銅含量要求，將可溶性鐵鹽、可溶性銅鹽溶解于去離子水中，保持溫度在30～80℃；然后加入沉淀劑，采用并流連續方式共沉淀鐵、銅鹽，保持沉淀溫度為50～90℃，pH值為6～9的條件下持續攪拌20～180分鐘，完成沉淀后，30～80℃下老化0.5～5小時，得沉淀漿液；

b)對步驟a)所得的沉淀漿液進行過濾洗滌，控制電導率小于500μS/cm和雜質離子含量在一定范圍內，且使濾餅的水含量控制在以重量計40％～95％的范圍內；

c)向濾餅中加入的硅酸鉀或硅酸鉀與硅溶膠組合的水溶液，調節固體濃度為10％～40％；其中硅酸鉀中雜質離子含量控制在0.1％以下，高剪切攪拌濾餅與硅酸鉀的混合物以形成均勻漿液；

d)在攪拌狀態下向步驟c)所得漿液中加入硝酸溶液，控制漿液的pH值在5～8，然后將該漿液進行過濾洗滌，洗去多余的鉀，得再漿化液；

e)將步驟d)所得的再漿化液送入壓力式噴霧干燥裝置，控制入口溫度為200～350℃和出口溫度為100～200℃，干燥成型；然后320～480℃高溫焙燒，獲得沉淀鐵催化劑顆粒；

f)按催化劑中的鈷含量要求，配制可溶性鈷鹽溶液，然后加入到沉淀鐵催化劑顆粒中浸漬0.5～5小時；然后進行熱風干燥、之后320～480℃高溫焙燒，即得含鈷助劑的鐵催化劑。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法中的可溶性鐵鹽為硝酸鐵；可溶性銅鹽為硝酸銅；可溶性鈷鹽為硝酸鈷。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法步驟a)中的沉淀劑為碳酸鈉溶液。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述碳酸鈉溶液濃度為以質量計5％～20％。

8.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法步驟b)中電導率小于60μS/cm；雜質離子含量測試的硝酸根測試由棕色環顯示合格。

9.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法步驟c)中的硅酸鉀溶液的濃度為25％～40％，鉀硅比為1∶1.5～3.5，溶液中的雜質離子含量在1000ppm以下。

10.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法步驟c)中的硅溶膠為用NH₄⁺平衡穩定的堿性溶液，其SiO²粒度為5nm～40nm。

11.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法步驟c)中調節固體濃度為15％～30％。

12.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法步驟d)所得再漿化液的漿液濃度15-40％。

13.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法步驟e)中控制出口溫度為100-130℃。

14.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法步驟f)中，可溶性鈷鹽溶液加入到沉淀鐵催化劑顆粒中浸漬0.5-2小時。