[發明專利]適用于費托反應的基于鐵的新穎催化劑和其處理方法

有效

• 申請號: 201480035239.0
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN105324173B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: T·達維迪安;M·瑞坦比克;A·柯肯;M·沃斯;M·F·韋勒馬克爾
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;C07C1/04;B01J35/02;C10G2/00
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所 11494
• 代理人: 吳培善

1.一種用于生產催化劑的方法，其按如下順序包含依序步驟：

(1)對在微粒負載物上包含鐵氧化物、至少一種堿金屬和任選地至少一種堿土金屬的催化劑前驅體組合物，

以鐵和所述微粒負載物的組合重量計，所述鐵氧化物以范圍介于1重量百分比到20重量百分比的量存在，

以含鐵化合物中的鐵的摩爾計，所述堿金屬以范圍介于大于0摩爾百分比且小于或等于10摩爾百分比的量存在，并且以含鐵化合物和負載物的組合重量計，所述堿土金屬以范圍介于0摩爾百分比到10摩爾百分比的量存在，

進行還原，在含氫氣的第一氛圍中，在范圍介于0.1兆帕斯卡到1兆帕斯卡的氫氣壓力下，

在300℃到475℃的溫度下，

以形成至少部分還原的催化劑前驅體組合物；

(2)在具有含至少90體積百分比一氧化碳和小于10體積百分比氫氣的組合物的第二氛圍中對所述至少部分還原的催化劑前驅體組合物進行滲碳，

在范圍介于0.1兆帕斯卡到1兆帕斯卡的一氧化碳壓力下，

在范圍介于200℃到小于340℃的溫度下，

以形成至少部分滲碳的催化劑前驅體組合物；以及

(3)對所述至少部分滲碳的催化劑前驅體組合物進行調節

在含有氫氣和一氧化碳的氛圍中

在范圍介于0.5到3的摩爾比中，

其中存在最大50體積百分比的惰性氣體，以及

其中組合的氫氣和一氧化碳壓力總計介于0.1兆帕斯卡到2兆帕斯卡的范圍，

在范圍介于200℃到340℃的溫度下，

以形成包含鐵碳化物的至少部分調節的微粒催化劑。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述催化劑的磨合期與由相同催化劑前驅體組合物制備、但是未經步驟(1)和步驟(2)中的至少一個的催化劑相比縮短至少20％。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述催化劑的最大一氧化碳轉化百分比與由相同催化劑前驅體組合物制備、但是未經步驟(1)和步驟(2)中的至少一個的催化劑相比變大至少10％。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述催化劑的失活速率與由相同催化劑前驅體組合物制備、但是未經步驟(1)和步驟(2)中的至少一個的催化劑相比減小至少50％。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述堿金屬選自鉀和鈉。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少部分調節的微粒催化劑被表征為具有

(1)范圍介于五納米到七納米的平均粒度，和

(2)至少90重量百分比的所述催化劑粒子具有范圍介于二納米到九納米的粒度的粒度分布。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述微粒負載物包含選自α-氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、碳化硅、碳納米纖維和其組合的材料。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述材料是表面積小于100平方米/克的α-氧化鋁、二氧化鈦或氧化鋯；表面積小于500平方米/克的碳化硅或碳納米纖維；或其組合。

9.一種催化劑組合物，其是通過根據權利要求1所述的方法制備。

10.費托(Fischer-Tropsch)方法，包括：

由包含一氧化碳和氫氣的混合物制備烯烴，其中使根據權利要求9所述的催化劑組合物經歷高溫，其中高溫定義為300℃至350℃。

11.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少部分還原的催化劑前驅體組合物包含較低氧化態的鐵氧化物，所述較低氧化態的鐵氧化物包括Fe3O4，FeO或其混合物。