[發明專利]一種用于費托合成的鈷基催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210050261.5
• 申請日: 2012-02-29
• 公開（公告）號: CN102600864A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 管國鋒;萬輝;王磊
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J23/83;C10G2/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

1.一種用于費托合成的鈷基催化劑，其特征在于以γ-Al₂O₃和SiO₂為載體，鋯為載體的修飾組分，鈷為主活性組分，Ru、Rh、Mn、Mg、K、La或Ce中的至少一種為助活性組分；其中載體中的硅鋁質量比為SiO₂∶Al₂O₃＝1∶(2～49)；鋯的質量為催化劑總質量的0.2％～6.0％；鈷的質量占催化劑總質量的15％～25％；助活性組分的質量占催化劑總質量的1～2.5％。

2.如權利要求1所述的鈷基催化劑，其特征在于所述的γ-Al₂O₃為γ-氧化鋁粉體、擬薄水鋁石或SB粉。

3.一種制備如權利要求1所述鈷基催化劑的方法，其具體步驟如下：

(1)在反應釜A中加入去離子水，攪拌后加入γ-Al₂O₃，再加入酸控制混合液的pH值，攪拌混合均勻，制得漿料A；在反應釜B中加入去離子水，加入γ-Al₂O₃，攪拌混合均勻，制得漿料B；將漿料A、B混合均勻，加熱、靜置，制得漿料C；

(2)在漿料C中加入硅溶膠，攪拌混合均勻，制得漿料D；

(3)在漿料D中加入含鋯組分的溶液，控制溫度繼續攪拌混合均勻，制得漿料E；

(4)將漿料E噴霧干燥成型后得到顆粒粉體，并將顆粒粉體焙燒得到催化劑載體；

(5)用含鈷和助活性組分的溶液浸漬催化劑載體制得催化劑前驅體；

(6)將催化劑前驅體干燥，并焙燒，制得用于費托合成的鈷基催化劑。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于步驟(1)中所述的酸是鹽酸、硝酸或硫酸中的一種；所述的pH值為0.5～6.5；所述的加熱溫度為40～90℃；所述的靜置時間為0.5～5小時。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于步驟(1)中所述的漿料A中γ-Al₂O₃的加入質量占漿料A總質量的4％～10％；漿料B中γ-Al₂O₃的加入質量占漿料B總質量的4％～10％；漿料A、B混合過程中控制漿料A中γ-Al₂O₃的加入質量占漿料A和B中γ-Al₂O₃總質量的5％～50％；步驟(2)中硅溶膠的加入量為控制漿料D中SiO₂與Al₂O₃的質量比為1∶(2～49)。

6.如權利要求3所述的方法，其特征在于步驟(3)中所述的含鋯組分的溶液是氧氯化鋯溶液或硝酸鋯溶液；含鋯組分的溶液的摩爾濃度為0.1～1mol/L；鋯組分的加入質量占漿料E中SiO₂、Al₂O₃以及鋯組分總質量的0.5％～15％；步驟(5)中所述的鈷是甲酸鈷、醋酸鈷、乙酰丙酮鈷、硝酸鈷、EDTA-鈷中的一種，含鈷溶液的摩爾濃度為0.1～1mol/L；所述的助活性組分至少為Ru、Rh、Mn、Mg、K、La或Ce中的一種；助活性組分中任一組分的摩爾濃度為0.1～0.5mol/L。

7.如權利要求3所述的方法，其特征在于步驟(3)中漿料溫度控制在5～25℃；步驟(4)中焙燒溫度控制為300～800℃；焙燒時間為3～10小時；步驟(6)中所述的干燥溫度控制為110～300℃；干燥時間控制為0.5～5小時；所述的焙燒溫度控制為300～800℃；焙燒時間控制為0.5～8小時。

8.如權利要求3所述的方法，其特征在于步驟(3)中漿料溫度控制在10～20℃；步驟(4)中焙燒溫度控制為400～720℃；焙燒時間為4～8小時；步驟(6)中所述的干燥溫度控制為150～220℃；干燥時間控制為1～3小時；所述的焙燒溫度控制為350～600℃；焙燒時間控制為1～5小時。