[發(fā)明專利]減少沉淀金屬催化劑前體沉淀物洗滌損失的方法以及由此制備沉淀金屬催化劑的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310069563.1
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103212452A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程萌;武鵬;常海;王鵬;呂毅軍;朱加清
• 申請（專利權(quán)）人: 神華集團(tuán)有限責(zé)任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: B01J37/03
• 分類號: B01J37/03;B01J23/78
• 代理公司: 北京北翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 鐘守期;王媛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種減少沉淀金屬催化劑前體沉淀物洗滌損失的方法、以及由此制備沉淀金屬催化劑的方法，更具體地說，涉及一種減少沉淀金屬催化劑、特別是沉淀鐵費托合成催化劑前體沉淀物洗滌損失的方法、以及由此制備沉淀金屬催化劑的方法，其中，在催化劑前體沉淀物pH值為4.5-8.4范圍內(nèi)，用水洗滌經(jīng)共沉淀法形成的沉淀金屬催化劑前體沉淀物。

背景技術(shù)

共沉淀法是一種制備各種催化劑的常用方法，其包括將沉淀劑加入含催化劑各組分前體、例如金屬陽離子和/或非金屬陰離子的水溶液中，使溶液中含有的催化劑各組分前體、例如金屬陽離子和/或非金屬陰離子產(chǎn)生沉淀，進(jìn)而發(fā)生共沉淀，得到催化劑各組分前體沉淀物，之后，對其進(jìn)行過濾，以分離出所述沉淀物，從而獲得含催化劑各組分前體沉淀物的濾餅。通常，在得到上述催化劑前體沉淀物濾餅之后，需要接著洗滌濾餅，然后進(jìn)行過濾，以除去其中的雜質(zhì)離子，過濾可采用離心分離、板框壓濾、或濾帶過濾等方式，以此除去上述沉淀物濾餅中的水溶性雜質(zhì)。然而，無論是一次洗滌還是多次洗滌，無論通過哪種過濾方式，都會有一定量催化劑前體沉淀物微粒進(jìn)入濾液中，從而造成催化劑前體有效組分的流失或的損失。

金屬元素、例如鐵元素被廣泛用作各種催化劑的活性組分，含金屬元素活性組分的各種催化劑可以通過共沉淀法制備，例如費托(Fischer-Tropsch，簡稱為F-T)合成鐵基催化劑就可以用共沉淀法制備。在用共沉淀法制備費托合成鐵基催化劑(稱為沉淀鐵費托催化劑)過程中，在得到催化劑前體沉淀物濾餅后，需要洗滌濾餅并過濾以除去其中的水溶性雜質(zhì)，然后，再將洗滌和過濾后的前體沉淀物用水分散形成料漿，經(jīng)噴霧干燥成型，形成顆粒，最后經(jīng)過焙燒，得到粒度適宜并且粒度分布均勻的催化劑。其中，在洗滌催化劑前體沉淀物濾餅后，無論采用離心分離、板框壓濾、或濾帶過濾等哪一種方式分離洗滌液，都會有一定量催化劑前體沉淀物微粒進(jìn)入濾液中，造成催化劑各有效組分前體流失或損失高達(dá)4-7重量％，尤其是，當(dāng)中試或者工業(yè)化制備催化劑時，一般采用板框壓濾，為了提高過濾效果，濾布中間壓力較高，這可導(dǎo)致側(cè)面漏料并且過濾時間延長，此時，催化劑前體流失或損失高達(dá)7-10重量%。

在沉淀金屬催化劑前體沉淀物的制備過程中，往往會形成由前體沉淀物微粒和水組成的亞穩(wěn)定態(tài)或穩(wěn)定態(tài)的溶膠體系，這是催化劑前體沉淀物流失或損失的最主要原因，而這種亞穩(wěn)定態(tài)或穩(wěn)定態(tài)受微粒表面電性或表面電荷的影響。在《硅溶膠穩(wěn)定性能的影響因素分析》(《石化技術(shù)與應(yīng)用》，第27卷，第421-423頁)一文中公開了通過調(diào)節(jié)溶膠體系pH值改變硅溶膠穩(wěn)定性的技術(shù)內(nèi)容。其中，當(dāng)溶膠體系pH值小于3.8或大于9.5時，硅溶膠微粒在溶膠體系中保持較高穩(wěn)定性，不易發(fā)生凝聚。而當(dāng)pH值為5-7時，硅溶膠微粒的雙電層消失，在達(dá)到等電點后，穩(wěn)定性變差，極易發(fā)生凝聚。

CN101602000B公開了一種用于費托合成的含鈷助劑的鐵催化劑的制備方法，其中，對催化劑前體沉淀物形成的濾餅進(jìn)行洗滌和過濾，其間控制前體沉淀物的電導(dǎo)率小于500μs/cm，在前體沉淀物形成的濾餅洗滌完成后，再加入成型粘合劑-硅酸鉀溶液或硅酸鉀與硅溶膠的混合溶液，為了除去多余的堿金屬離子-鉀離子，對洗滌和過濾后的濾餅與成型粘合劑形成的漿液進(jìn)行洗滌和過濾，在此洗滌期間，將漿液的PH值控制在5-8之內(nèi)，但此時洗滌控制PH值對前體沉淀物形成的濾餅的流失或損失無益，因為在濾餅與成型粘合劑混合前的洗滌中，大量的前體沉淀物微粒己經(jīng)流失或損失(即被洗去)。所以，該文獻(xiàn)并未涉及如何減少前體沉淀物形成的濾餅的洗滌損失。

CN101884926B公開了一種用于費托合成的沉淀鐵催化劑的制備方法，其中涉及催化劑前體沉淀物洗滌，該文獻(xiàn)公開將共沉淀反應(yīng)結(jié)束后的漿料按如下方式進(jìn)行快速冷卻和過濾:在10-40分鐘內(nèi)，優(yōu)選在20-30分鐘內(nèi)，全部漿料通過熱交換器被冷卻到50℃下，之后，全部漿料通過真空過濾或者板框過濾等常規(guī)過濾方法進(jìn)行過濾。