[發明專利]一種鈷基費托合成催化劑及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 200910272466.6
• 申請日: 2009-10-20
• 公開（公告）號: CN101698152A
• 公開（公告）日: 2010-04-28
• 發明（設計）人: 宋德臣;鄭申棵;張金橋;劉倩倩;許莉;龔焱
• 申請（專利權）人: 武漢凱迪科技發展研究院有限公司
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J23/889;B01J21/04;C10G2/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 劉志菊

1.一種鈷基費托合成催化劑，包括載體和金屬組分，其特征在于：載體采用球形粉體Al₂O₃；金屬組分包括第一種金屬組分為Co，第二種金屬組分為Ce，La，Zr中的一種，第三種金屬組分為Pt、Ru、Rh、Re中的一種；在成品催化劑中，各金屬組分的重量百分比為：第一種金屬組分：10～35％，第二種金屬組分：0.5％～10％；第三種金屬組分：0.05％～3％，余量為氧化鋁載體。

2.根據權利要求1所述的鈷基費托合成催化劑，其特征在于：金屬組分重量百分比為：第一種金屬組分：15～35％，第二種金屬組分：1％～5％；第三種金屬組分：0.1％～1％，余量為氧化鋁載體。

3.根據權利要求1或2所述的鈷基費托合成催化劑，其特征在于：所述的球形粉體Al₂O₃為γ-Al₂O₃，平均顆粒范圍為20～120微米，低于25微米的部分不超過3％，比表面積為130～180m²/g，孔徑為5～12nm，孔容為0.3～0.5cm³/g。

4.權利要求1～3之一所述的用于漿態床反應器的鈷基費托合成催化劑的制備方法如下：

步驟(1)將預定用量的Al₂O₃載體放入馬弗爐中，在350～550℃焙燒4～10h，取出置于干燥器中備用；

步驟(2)稱取計算用量的硝酸鈷、第二種金屬組分和第三種金屬組分的硝酸鹽，共同溶解在去離子水中，使之充分溶解并混合均勻；

步驟(3)采用滿孔浸漬法，在旋轉蒸發器上將步驟(2)溶液浸漬在Al₂O₃載體上，在70～110℃進行抽真空干燥；

步驟(4)將干燥后的催化劑在室溫下老化4～24h，然后在100～120℃下干燥6～24h，在300～500℃之間焙燒2～24h，制得成品催化劑。

5.權利要求4所述的鈷基費托合成催化劑的制備方法如下：

步驟(1)將預定用量的Al₂O₃載體放入馬弗爐中，在400～500℃焙燒6～10h；

步驟(3)采用滿孔浸漬法，在旋轉蒸發器上將步驟(2)溶液浸漬在Al₂O₃載體上，在70～90℃進行抽真空干燥；

步驟(4)將干燥后的催化劑在室溫下老化6～16h，然后在100～120℃下干燥6～16h，在300～450之間焙燒2～12h。

6.根據權利要求4或5所述的用于漿態床反應器的鈷基費托合成催化劑的制備方法，其特征在于：配制溶液時，所用的第一種活性金屬組分鈷的鹽為硝酸鈷、乙酸鈷或羰基鈷；第二種金屬組分的鹽為所選金屬的硝酸鹽；第三種金屬組分的鹽為所選金屬的硝酸鹽，也可為這些金屬的亞硝酰基硝酸鹽。

7.如權利要求1～3所述的鈷基費托合成催化劑的應用，其特征在于：催化劑在固定床反應器上活化的條件為：還原氣為純H₂，純度＞99.9％，其體積空速為1000～5000h^-1，升溫速率為1～3℃/min，活化溫度為300～500℃，活化壓力為0.1～0.5MPa，活化時間為2～16h；催化劑應用于漿態床反應器進行費托合成時的反應條件為：反應氣體為合成氣，其體積空速為1000～10000h^-1，合成氣中H₂∶CO＝1～3，反應溫度為200～240℃，反應壓力為1.0～3.0MPa。

8.如權利要求7所述的鈷基費托合成催化劑的應用，其特征在于：催化劑在固定床反應器活化條件為：還原氣為純H₂，純度＞99.9％，其體積空速為1500～3000h^-1，升溫速率為1～2℃/min，活化溫度為350～450℃，活化壓力為0.3～0.5MPa，活化時間為6～12h；催化劑應用于漿態床反應器進行費托合成時的反應條件為：反應氣體為合成氣，其體積空速為2000～6000h^-1，合成氣中H₂∶CO＝1.5～2.5，反應溫度為210～230℃，反應壓力為2.0～3.0MPa。