[發明專利]一種硅改性的費托合成催化劑及其應用

有效

• 申請號: 201610772945.4
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107790153B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 吳玉;李學鋒;晉超;夏國富;閻振楠;曾雙親;孫霞
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J23/83;C10G2/00
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1.一種硅改性的費托合成催化劑，該催化劑含有含氧化鋁的載體、選自鐵和/或鈷的活性金屬組分及助劑硅，其特征在于，所述催化劑制備方法包括：

(1) 將活性金屬組分負載到含氧化鋁的載體上，然后經干燥、焙燒或不焙燒；

(2) 對步驟（1）得到的產物進行還原處理；

(3) 將步驟（2）得到的產物加入到溶劑中，以混合體系為基準，其中的溶劑含量為50~99重量%；

(4) 向步驟(3)的混合體系中加入硅酯和堿性物質進行反應，反應的操作條件包括：溫度為0~100℃，時間為0.5~10小時，硅酯的加入量以元素硅計，與載體中氧化鋁的重量比為0.003~0.06：1，堿性物質的加入量使得混合體系pH值為8~14；

(5) 將反應后的混合體系進行固液分離，對得到的固體進行干燥、焙燒或不焙燒，得到所述催化劑；

其中，步驟（3）~（5）在非氧化性氣氛中進行；步驟(4)中所述硅酯為硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，以催化劑總量為基準，以元素計的活性金屬組分含量為10~60重量%，載體含量為40~90重量%。

3.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，步驟(1)中所述載體中氧化鋁含量不低于50重量%，所述氧化鋁為γ-氧化鋁、θ-氧化鋁、η-氧化鋁中的一種或幾種，所述氧化鋁比表面積為50~350m²/g，孔容為0.1~1.0mL/g。

4.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，步驟(1)中所述干燥的操作條件包括：溫度為50~300℃，干燥時間為0.01~12h；所述焙燒的操作條件包括：溫度為300~600℃，時間為0.5~8小時。

5.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，步驟(2)中所述還原處理在含氫氣的氛圍中進行，其中氫氣含量不低于10體積%，壓力0.1~3.0MPa，還原處理的操作條件包括：溫度為300~450℃，還原時間為2~96h。

6.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，步驟(3)中所述溶劑為水或水與選自C1-C4有機醇中的一種或幾種組成的混合溶劑，所述混合溶劑中水含量不低于50重量%。

7.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，步驟(3)中以所述混合體系為基準，其中的溶劑含量為60~90重量%。

8.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述硅酯的加入量以元素硅計，與載體中氧化鋁的重量比為0.005~0.05：1。

9.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，步驟(4)中所述的堿性物質為選自氨、氨水、有機胺中的一種或幾種，所述堿性物質的加入量使得混合體系pH值為9＜pH≤13。

10.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，步驟(4)中所述的反應條件包括：溫度為室溫~90℃，時間為1~8小時。

11.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述非氧化性氣氛為還原性氣體和/或惰性氣體氣氛，或者為氧含量低于5ppm的氣氛。

12.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，步驟(5)中所述干燥的操作條件包括：溫度為50~300℃，干燥時間為0.01~12h；所述焙燒的操作條件包括：溫度為300~600℃，時間為0.5~8小時。

13.一種費托合成方法，包括在費托合成反應條件下將一氧化碳和氫氣的混合物與催化劑接觸反應，其特征在于，所述催化劑為前述權利要求1-12任一項權利要求所述的催化劑，所述接觸反應的條件包括：溫度為160℃~350℃，壓力為1MPa~8MPa，氫氣和一氧化碳的摩爾比為0.4~2.5：1，氣體的時空速率為200h^-1~40000h^-1。