[發明專利]改進沉淀鐵費托催化劑前體料漿特性的方法、料漿及制法、由料漿制備的催化劑及制法

有效

• 申請號: 201310054891.4
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN103191788A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 郭秀盈;羅明生;石玉林;呂毅軍;王鵬
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: B01J37/00
• 分類號: B01J37/00;B01J37/03;B01J23/78
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鐘守期;王媛

技術領域

本發明涉及一種提高沉淀鐵費托催化劑前體料漿的固含量、流動性和泵送性的方法，以及由此制備的沉淀鐵費托催化劑前體料漿及其制備方法，還涉及用所述前體料漿制得的沉淀鐵費托催化劑及其制備方法。?

背景技術

費托（Fischer-Tropsch，簡稱為FT）合成是將合成氣轉化為以石蠟烴為主的液體燃料的工藝過程，其催化劑主要為鐵（Fe）基和鈷（Co）基催化劑。鐵基催化劑的價格比鈷基催化劑要便宜得多，并且因其水煤氣轉換（WGS）活性優良而被優選用于低H₂/CO比例的合成氣的費托合成。但是，沉淀鐵基催化劑的磨蝕和粉化導致鐵基催化劑損失和蠟污染嚴重，并阻礙了沉淀鐵基費托合成催化劑在漿態鼓泡床反應器（SBCR）這一優選反應器中進行廣泛的工業化應用。?

另一方面，通常選擇噴霧干燥法制備用于SBCR的鐵基費托催化劑。在該制備方法中，在噴霧干燥之前，會出現催化劑前體料漿固含量低、混合不均勻等現象，這些問題使催化劑生產成本升高、噴霧干燥的微粒粒度不均勻，并且催化劑顆粒的球形度差，導致這樣制備的鐵基費托合成催化劑無法達到較高的催化性能。如果增加催化劑前體料漿的固體含量，則導致料漿的粘度顯著升高，從而使得噴霧干燥所必需的催化劑前體料將泵送出現困難，并且最終催化劑的耐磨蝕性也會下降。?

US2009/0011134A1公開了一種負載型催化劑以及一種催化劑載體的制備方法，包括將多孔性的無機耐火氧化物與鋯前體以及任選的金屬或金屬前體混合，制得漿料，經干燥、焙燒得到優選用于固定床費托反應器的催化劑。其中，為了改善各組分的分散性和混合均勻性，在催化?劑前體漿料中加入了分散劑鈦酸鹽，例如乳酸鈦酸鹽螯合物的銨鹽，并且成型和干燥可通過對料漿進行噴霧干燥來進行。然而，該文獻針對的是鈷基費托催化劑，并且催化劑并非用共沉淀方法制得，也不涉及催化劑前體料漿的固含量、流動性以及最終沉淀鐵費托催化劑耐磨蝕性的問題。?

因此，對于沉淀鐵費托催化劑而言，在制備過程中，如何提高其前體料漿的固含量、流動性和泵送性使得最終催化劑的耐磨蝕性大大改觀是長期困擾本技術領域的一個技術難題。?

本發明致力于解決上述現有技術中存在的技術難題。?

發明內容

一方面，本發明提供一種提高沉淀鐵費托催化劑前體料漿固含量、流動性和泵送性的方法，其中，向所述沉淀鐵費托催化劑前體料漿中加入至少一種減水劑或超塑化劑，所述催化劑前體料漿中的固體:所述減水劑或超塑化劑的重量比為1:0.0002-0.05。?

另一方面，本發明還提供一種沉淀鐵費托催化劑前體料漿，包括沉淀鐵費托催化劑各有效組分的前體混合物和至少一種減水劑或超塑化劑，其中，所述催化劑各有效組分的前體混合物:所述減水劑或超塑化劑的重量比為1:0.0002-0.05，所述減水劑或超塑化劑用于改善所述料漿的流動性和泵送性以及提高所述料漿的固含量。?

再一方面，本發明又提供一種沉淀鐵費托催化劑前體料漿的制備方法，依次包括以下步驟：?

（1）按催化劑各有效組分的比例用共沉淀法制備所述催化劑各有效組分的前體混合物；?

（2）過濾和/或洗滌所述前體混合物，以除去水溶性雜質；?

（3）任選地，干燥除去雜質后的所述前體混合物；和?

（4）將水和粘合劑加入到干燥后的所述前體混合物中，形成適合泵送和噴霧干燥成型的沉淀鐵費托催化劑前體料漿，?

其中，在上述步驟（4）之前將至少一種減水劑或超塑化劑加入到干燥后的所述前體混合物中，或將至少一種減水劑或超塑化劑加入到在上述步驟（4）中形成的沉淀鐵費托催化劑前體料漿中。?

再一方面，本發明還提供一種沉淀鐵費托催化劑的制備方法，其依次包括以下步驟：?

（1）制備沉淀鐵費托催化劑前體料漿；?

（2）將所述前體料漿噴霧干燥成型，使之成為沉淀鐵費托催化劑前體顆粒；?

（3）對上述沉淀鐵費托催化劑前體顆粒進行焙燒，形成沉淀鐵費托催化劑，?

其中，在上述步驟（2）之前，向所述沉淀鐵費托催化劑前體料漿中加入至少一種減水劑或超塑化劑，并使所述催化劑前體料漿中的固體:所述減水劑或超塑化劑的重量比為1:0.0002-0.05。?

再一方面，本發明又提供一種沉淀鐵費托催化劑，其用前述的沉淀鐵費托催化劑前體料漿制得。?

再一方面，本發明還提供一種沉淀鐵費托催化劑，其用前述沉淀鐵費托催化劑的制備方法制得。?