[發(fā)明專利]改進(jìn)沉淀鐵費(fèi)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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310587550.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103611579A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭秀盈;石玉林;呂毅軍;羅明生
• 申請(qǐng)（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(hào): B01J37/00
• 分類號(hào): B01J37/00;B01J37/03;B01J23/78
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 彭飛;林柏楠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提高沉淀鐵費(fèi)托催化劑前體料漿的固含量、流動(dòng)性和泵送性的方法，以及由此制備的沉淀鐵費(fèi)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(fèi)托催化劑及其制備方法。?

背景技術(shù)

費(fèi)托（Fischer-Tropsch，簡(jiǎn)稱為FT）合成是將合成氣轉(zhuǎn)化為以石蠟烴為主的液體燃料的工藝過(guò)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(jià)格比鈷基催化劑要便宜的多，并且因其水煤氣轉(zhuǎn)換（WGS）活性優(yōu)良而被優(yōu)選用于低H₂/CO比例的合成氣的費(fèi)托合成。但是，沉淀鐵基催化劑的磨蝕和粉化導(dǎo)致鐵基催化劑損失和蠟污染嚴(yán)重，并阻礙了沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑在漿態(tài)鼓泡床反應(yīng)器（SBCR）這一優(yōu)選反應(yīng)器中進(jìn)行廣泛的工業(yè)化應(yīng)用。?

另一方面，通常選擇噴霧干燥法制備用于漿態(tài)鼓泡床反應(yīng)器（SBCR）中的鐵基費(fèi)托催化劑。在該制備方法中，在噴霧干燥之前，常會(huì)出現(xiàn)催化劑前體料漿固含量低、混合不均勻等現(xiàn)象，這些問(wèn)題使催化劑生產(chǎn)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變差，這些因素導(dǎo)致這樣制備的鐵基費(fèi)托催化劑無(wú)法達(dá)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(dǎo)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漿泵送出現(xiàn)困難，并且最終催化劑的耐磨蝕性也會(huì)下降。?

US2009/0011134A1公開(kāi)了一種負(fù)載型催化劑以及一種催化劑載體的制備方法，該方法將多孔性的無(wú)機(jī)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(jīng)干燥、焙燒得到優(yōu)選用于固定床費(fèi)托反應(yīng)器的催化劑，其中，為了改善各組分的分散性和混合均勻性，在催化劑前體料漿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(guò)?對(duì)料漿進(jìn)行噴霧干燥來(lái)進(jìn)行。然而，該文獻(xiàn)針對(duì)的是鈷基費(fèi)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(dòng)性以及最終沉淀鐵費(fèi)托催化劑耐磨蝕性的問(wèn)題。?

CN103191788A公開(kāi)了一種提高沉淀鐵費(fèi)托催化劑前體料漿固含量、流動(dòng)性和泵送性的方法，其中，向所述沉淀鐵費(fèi)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，所述減水劑或超塑化劑通常為磷酸、磷酸鹽、磺酸鹽、檸檬酸銨、檸檬酸鉀、檸檬酸鈉、聚乙烯亞胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、脂肪醇-聚氧乙烯醚或其混合物。?

US7727924B2公開(kāi)了一種流化催化裂解（FCC）催化劑的制備方法，該方法包括制備分子篩料漿、擬薄水鋁石、粘土、無(wú)機(jī)酸和含鋁膠結(jié)劑分散均勻的催化劑料漿，之后，進(jìn)行噴霧干燥，在制備上述催化劑料漿的過(guò)程中，加入磷酸分散劑，用以改善料漿流動(dòng)性和降低料漿粘度，據(jù)稱所制備的FCC催化劑的催化裂解性能有所改善。?

上述現(xiàn)有技術(shù)對(duì)改善沉淀鐵費(fèi)托催化劑前體料漿的流動(dòng)特性有一定的作用，但對(duì)于沉淀鐵費(fèi)托催化劑而言，在制備過(guò)程中，如何提高其前體料漿的固含量、流動(dòng)性和泵送性，并使最終催化劑的耐磨蝕性和催化活性都大大改觀仍然是長(zhǎng)期困擾本技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)技術(shù)難題。?

本發(fā)明致力于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)難題。?

發(fā)明內(nèi)容

一方面，本發(fā)明提供一種提高沉淀鐵費(fèi)托催化劑前體料漿固含量、流動(dòng)性和泵送性的方法，其中，向所述沉淀鐵費(fèi)托催化劑前體料漿中加入至少一種無(wú)機(jī)絮凝劑，所述催化劑前體料漿中的固體:所述無(wú)機(jī)絮凝劑的重量比為100:0.01-20。?

另一方面，本發(fā)明還提供一種沉淀鐵費(fèi)托催化劑前體料漿，其包括沉淀鐵費(fèi)托催化劑各有效組分的前體混合物和至少一種無(wú)機(jī)絮凝劑，其中，所述?催化劑各有效組分的前體混合物:所述無(wú)機(jī)絮凝劑的重量比為100:0.01-20，所述無(wú)機(jī)絮凝劑用于改善所述料漿的流動(dòng)性和泵送性、提高所述料漿的固含量以及改善最終催化劑的耐磨蝕性和催化活性。?

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

（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(guò)濾和/或洗滌所述前體混合物，以除去水溶性雜質(zhì)；?

（3）任選地，干燥除去雜質(zhì)后的所述前體混合物；和?

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