[發明專利]用于費托合成反應的沉淀鐵催化劑、其制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201010225027.2
• 申請日: 2010-07-02
• 公開（公告）號: CN101884926A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 石玉林;呂毅軍;王鵬;常海;謝晶;程時富;殷玉飛
• 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;B01J23/83;B01J37/03;B01J35/10;C10G2/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李丙林

1.一種用于費托合成反應的沉淀鐵催化劑的制備方法，所述方法包括以下步驟：

(a)使鐵鹽溶液、助劑鹽溶液、沉淀劑溶液和少量硅化合物溶液并流進料到沉淀反應器中；

(b)使所得的混合物在一定的工藝條件下、在所述反應器中進行共沉淀反應，對沉淀反應結束后的漿料進行快速冷卻和過濾、洗滌；

(c)在洗滌后的濾餅中加入硅化合物粘結劑，然后加入硝酸調節pH，再次過濾；

(d)對步驟(c)中所得的濾餅用去離子水或去離子水與所需的助劑鹽溶液的混合溶液進行再漿化；以及

(e)對所得的催化劑漿料進行噴霧干燥成型和焙燒。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟(a)的沉淀反應進料時引入的硅化合物的含量換算成SiO₂的量為相對于Fe的0.5wt％-7.0wt％，并與鐵高度均勻地分散在最終催化劑的體相中。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(b)中的共沉淀工藝條件為：溫度50～95℃，pH值5～8，攪拌速率20～200rpm，反應時間5～60min；優選步驟(b)中的共沉淀工藝條件為：溫度60～75℃，pH值6～7.5，攪拌速率50～100rpm，反應時間20～50min。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(b)中的沉淀反應結束后的漿料快速冷卻過濾是在10～40min內，優選在20～30min內，將全部漿料通過熱交換器冷卻到50℃以下，優選冷卻到40℃以下，然后通過真空抽濾或者板框壓濾等常規過濾方法來進行過濾的。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(a)中的共沉淀反應進料為鐵鹽與助劑鹽溶液預先混合形成的酸溶液、含有少量硅化合物的溶液和沉淀劑溶液預先混合形成的堿溶液兩股物流并流進料，或所述鐵鹽溶液、助劑鹽溶液、沉淀劑溶液和少量硅化合物溶液的多股物流并流進入所述共沉淀反應器。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，在所述多股物流并流的情況下，酸溶液物流為鐵鹽溶液單獨或其與各助劑鹽溶液中的一種或多種溶液預先混合形成的多個物流，堿溶液物流為沉淀劑和硅化合物各自進料的兩股物流或它們預先混合形成的一股物流。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(a)中的所述助劑鹽溶液為選自銅、鋅、鋯、錳、鑭、鎂、鈦、鋁、鉻、鈰、釷、鈣的金屬鹽溶液中的一種或兩種以上金屬鹽溶液的混合溶液。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(a)中的所述沉淀劑是堿性化合物，并且所述堿性化合物是碳酸鈉、碳酸銨、碳酸氫鈉、氨水中的一種或兩種以上的混合物。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(a)中引入的所述少量硅化合物為水溶性硅酸鉀、正硅酸乙酯、硅溶膠中的一種或兩種以上的混合物。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(c)中加入的所述硅化合物粘結劑為水溶性硅酸鉀，或者正硅酸乙酯、硅溶膠中的一種或兩種與鉀鹽混合的混合物。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述硅化合物經過再漿化后生成的產物是SiO₂，其所帶入的SiO₂為相對于Fe的10wt％-25wt％，并均勻地分散在最終催化劑顆粒中。

12.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(c)中采用硝酸調節pH值時的溫度為20～90℃，硝酸調節后的pH值控制在4～8的范圍內，加入硝酸的時間控制在10～120min，達到所要求的pH值后靜止5～120min。

13.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(d)中的與去離子水混合的助劑鹽溶液是催化劑配方要求所需的助催化劑金屬鹽溶液，包括選自鈷、鋅、鋯、鎳、鑭、鎂、鈦、鋁、鉻、鈰、釹、鍶、鈣的金屬鹽溶液中的一種或兩種以上金屬鹽溶液的混合溶液。

14.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟(e)中，對所述噴霧干燥成型后的催化劑顆粒進行焙燒處理，所述焙燒處理采用一次或多階段式升溫、恒溫處理。

15.根據權利要求14所述的方法，其中，所述多階段式升溫、恒溫焙燒處理可以為兩次以上的升溫、恒溫焙燒。