[發明專利]費托合成鐵基催化劑及其制備方法和費托合成方法

有效

• 申請號: 201610880996.9
• 申請日: 2016-10-09
• 公開（公告）號: CN107913714B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 程萌;王鵬;朱加清;張魁;呂毅軍
• 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: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J23/83;B01J23/889;C10G2/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉淼;嚴政

1.一種費托合成鐵基催化劑，含有：Fe、Cu和/或Mn、K、SiO₂、第一助劑和第二助劑，其中，所述第一助劑為Ca、Sr和Ba中的一種或多種，所述第二助劑為La、Ce、Y和Nd中的一種或多種；Fe、Cu和/或Mn、K、SiO₂、第一助劑和第二助劑的重量比為100：(2.5-14.5)：(0.5-6)：(7-30)：(1-8.5)：(1-6)；所述催化劑的平均孔徑為11-16nm。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其中，Fe、Cu、K、SiO₂、第一助劑和第二助劑的重量比進一步為100：(3-10)：(1.4-5.5)：(10-30)：(1-5)：(2-6)；

或者，Fe、Mn、K、SiO₂、第一助劑和第二助劑的重量比進一步為100：(3-10)：(1.4-5.5)：(10-30)：(1-5)：(2-6)。

3.根據權利要求2所述的催化劑，其中，Fe、Cu、K、SiO₂、第一助劑和第二助劑的重量比為100：(4-6)：(1.5-3.5)：(14-26)：(1.3-5)：(2.5-5)；

或者，Fe、Mn、K、SiO₂、第一助劑和第二助劑的重量比為100：(4-6)：(1.5-3.5)：(14-26)：(1.3-5)：(2.5-5)。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的催化劑，其中，所述催化劑的總比表面積為90-220m²/g；總孔體積為0.3-0.65cm³/g。

5.根據權利要求4所述的催化劑，其中，所述催化劑的總比表面積為120-180m²/g；總孔體積為0.4-0.65cm³/g；所述催化劑的平均孔徑為12.5-16nm。

6.一種權利要求1-5中任意一項所述的費托合成鐵基催化劑的制備方法，依次包括：

(1)在水溶液中，將水溶性鐵鹽、水溶性銅鹽和/或水溶性錳鹽、第一助劑的水溶性鹽和第二助劑的水溶性鹽與沉淀劑和至多一部分硅源進行共沉淀；

(2)在水溶液中，在無機酸存在下，將所述共沉淀所得固相與含鉀硅源進行反應、老化并打漿；

(3)將所述漿料進行干燥、焙燒；

其中，所述第一助劑為Ca、Sr和Ba中的一種或多種，所述第二助劑為La、Ce、Y和Nd中的一種或多種；所得的催化劑中Fe、Cu和/或Mn、K、SiO₂、第一助劑和第二助劑的重量比為100：(2.5-14.5)：(0.5-6)：(7-30)：(1-8.5)：(1-6)；

步驟(2)中，所述反應的條件包括：pH值為5-7，溫度為25-85℃，時間為15-60min；所述老化的條件包括：溫度為25-85℃，時間為20-150min。

7.一種權利要求1-5中任意一項所述的費托合成鐵基催化劑的制備方法，依次包括：

(1)在水溶液中，將水溶性鐵鹽、水溶性銅鹽和/或水溶性錳鹽、以及第二助劑的水溶性鹽與沉淀劑和至多一部分硅源進行共沉淀；

(2)在水溶液中，在無機酸存在下，將所述共沉淀所得固相與含鉀硅源進行反應、老化并打漿；

(3)將所述漿料進行干燥、焙燒；

(4)將焙燒所得產物浸漬在第一助劑的水溶性鹽的水溶液中，并在浸漬后進行干燥、焙燒；

其中，所述第一助劑為Ca、Sr和Ba中的一種或多種，所述第二助劑為La、Ce、Y和Nd中的一種或多種；所得的催化劑中Fe、Cu和/或Mn、K、SiO₂、第一助劑和第二助劑的重量比為100：(2.5-14.5)：(0.5-6)：(7-30)：(1-8.5)：(1-6)；

步驟(2)中，所述反應的條件包括：pH值為5-7，溫度為25-85℃，時間為15-60min；所述老化的條件包括：溫度為25-85℃，時間為20-150min。