[發(fā)明專利]一種高鈷含量的鈷基費(fèi)托合成催化劑及其制備與應(yīng)用無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201210160022.5 | 申請日： | 2012-05-22 |
| 公開（公告）號： | CN102671665A | 公開（公告）日： | 2012-09-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 賈麗濤;李德寶;侯博 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所 |
| 主分類號： | B01J23/75 | 分類號： | B01J23/75;B01J23/83;B01J23/80;B01J23/889;C10G2/00 |
| 代理公司： | 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101 | 代理人： | 劉寶賢 |
| 地址： | 030001 *** | 國省代碼： | 山西;14 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 含量 鈷基費(fèi)托 合成 催化劑 及其 制備 應(yīng)用 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于費(fèi)托合成領(lǐng)域，具體地說提供一種高鈷含量的鈷基費(fèi)托合成催化劑及其制備與應(yīng)用。
背景技術(shù)
費(fèi)托合成是指將煤炭、天然氣或者生物質(zhì)經(jīng)合成氣在催化劑作用下轉(zhuǎn)變?yōu)闊N類的過程。通過這一過程可以獲得汽油、產(chǎn)油、蠟、石腦油、低碳烯烴等眾多潔凈燃料和化學(xué)品，因此其過程得到廣泛的關(guān)注和研究。費(fèi)托合成反應(yīng)采用的催化劑分為鐵基和鈷基兩類，鈷基催化劑在反應(yīng)過程具有高的活性，低的水煤氣變換反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)而成為費(fèi)托合成中最有發(fā)展前途的催化劑。因此，設(shè)計(jì)性能高效、價(jià)格低廉的鈷基費(fèi)托合成催化劑將具有極大的技術(shù)競爭力和重大商業(yè)前景。
一般而言，鈷基催化劑常采用將鈷鹽直接浸漬在惰性氧化物載體上，再添加第二組分為助劑以改善或強(qiáng)化催化劑性能。因此，提高金屬鈷的負(fù)載量能夠增加催化劑活性。然而，由于載體比表面限制鈷基催化劑的鈷金屬含量都比較低，這直接導(dǎo)致催化劑活性不能提升。Rachid?Oukaci等（Appl.Catal.?1999,186(1-2):129-144）綜述對比了近年來一些公司如Gulf、Shell、Exoon、Statoil等的一系列鈷基催化劑專利。這些催化劑Co含量為12~20%，含有第二金屬（Ru或Re），以La、Zr或者堿金屬的氧化物為助劑，載體為Al2O3、SiO2或者TiO2等。專利CN?101134164A報(bào)道了一種鈷基費(fèi)托合成催化劑制備的浸漬方法。催化劑載體用含鈷金屬組分的溶液浸漬載體，所述的浸漬滿足：VL/VC=0.01~0.09，其中，VL為浸漬液體積，VC為載體的孔體積。上述催化劑及制備方法不能有效的增加金屬鈷負(fù)載量。活性組分的降低導(dǎo)致催化劑活性較差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高鈷含量、高活性的氧化鋁負(fù)載鈷催化劑及制備方法和在費(fèi)托合成中的應(yīng)用。
本發(fā)明催化劑由活性組分和載體組成，其重量百分比組成為：氧化鈷：25-80%，過渡金屬中非貴金屬氧化物：1-15%，其余為氧化鋁載體。
如上所述的過渡金屬中非貴金屬為?La、Zr、Ti、Ce、Zn或Mn等。
本發(fā)明催化劑的制備方法如下：
（1）將堿類沉淀劑加入去離子水中制成濃度為1～5mol/L的堿液；
（2）將擬薄水鋁石與去離子水混合打漿獲得擬薄水鋁石漿液，其固含量保持在40～70%；
（3）將可溶性鈷鹽重量的70-90%溶于步驟（2）的擬薄水鋁石漿液中，獲得含鈷擬薄水鋁石漿液；
（4）將步驟（1）的堿液滴加到帶攪拌的步驟（3）的含鈷擬薄水鋁石漿液中，滴加速度為0.5-2L/h，保持漿液溫度40～90℃，控制終點(diǎn)pH值7～10，沉淀結(jié)束后靜止老化1～6小時(shí)，得到沉淀漿料，洗滌至無雜質(zhì)；
（5）將洗滌后的物料分離后，將沉淀物在干燥溫度為40-100℃下干燥2-12h，干燥后進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為200-500℃，焙燒時(shí)間為3-20?h；得到含鈷催化劑載體；
（6）????按等體積浸漬量取去離子水，將剩余可溶性鈷鹽（10-30%）和的可溶性過渡金屬中非貴金屬鹽溶解于去離子水中，室溫條件下與步驟（5）所得含鈷催化劑載體等體積浸漬，浸漬時(shí)間為30-600?分鐘，之后在干燥溫度為40-100℃下干燥2-12h，干燥后進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為200-400℃，焙燒時(shí)間為3-10?h，得到最終催化劑。
如上所述堿類沉淀劑為氨水、氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸銨等，優(yōu)選碳酸鈉
如上所述擬薄水鋁石平均顆粒范圍為20-60微米，比表面積為150-350m2/g，孔徑為8-15nm，孔容為0.35-0.55cm3/g；雜質(zhì)含量：SiO2:?1.0-2.0%;?Fe2O3<0.05%，Na2O:?<0.1%。
如上所述可溶性鈷鹽為有機(jī)鈷鹽如醋酸鈷，無機(jī)鈷鹽如硝酸鈷，優(yōu)選硝酸鈷；
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