[發明專利]一種費托合成催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610901694.5
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN107952460B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 吳玉;孟祥堃;李學鋒;晉超;夏國富;張榮俊;李明豐;楊清河
• 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: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C10G2/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種費托合成催化劑，包括載體、負載在載體上的活性金屬和氮組分，其特征在于，以元素計的氮組分在催化劑中的含量為大于0重量%至小于等于0.2重量%，所述活性金屬為鐵和\或鈷，以催化劑為基準，以氧化物計的所述活性金屬含量為3~65重量%；

所述催化劑的制備方法包括將活性金屬組分負載到載體上，然后進行還原，在所述還原的之前、同時或之后還包括與含氮化合物接觸反應的步驟，所述接觸反應的條件使得最終催化劑中以元素計的氮含量為大于0至小于等于0.2重量%；

所述還原和所述與含氮化合物接觸反應同時進行，包括將負載活性金屬之后的載體與還原氣體和含氮化合物的混合氣接觸反應，所述還原氣體為H₂、CO、小分子烴類中的一種或幾種，所述混合氣中含氮化合物的含量為大于0至小于等于30體積%，所述混合氣中的還原氣體含量為大于等于10體積%至小于100體積%，余量為惰性氣體；所述還原和與含氮化合物接觸反應的操作條件包括：溫度為100~800℃，時間為0.5~144h，壓力為0.1~4MPa；

或者所述與含氮化合物接觸反應在所述還原之前或之后進行，所述與含氮化合物接觸反應包括將負載活性金屬之后的載體與含氮氣體接觸反應，所述接觸反應的操作條件包括：溫度為100℃~800℃，壓力為0.1~4MPa，時間為0.5~144h；其中，含氮氣體中含有含氮化合物，含氮氣體中含氮化合物的含量為大于0至小于等于30體積%，余量為惰性氣體；

所述含氮化合物為選自氨、肼、有機胺中的一種或幾種。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，以元素計的氮組分在催化劑中的含量為0.01~0.1重量%。

3.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述載體為選自氧化鋁、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋁-氧化鎂、氧化硅-氧化鋁、氧化硅-氧化鎂、氧化硅-氧化鋯、氧化硅-氧化釷、氧化硅-氧化鈹、氧化硅-氧化鈦、氧化鈦-氧化鋯、氧化硅-氧化鋁-氧化釷、氧化硅-氧化鋁-氧化鈦、氧化硅-氧化鋁-氧化鎂、氧化硅-氧化鋁-氧化鋯、天然沸石、粘土中的一種或幾種多孔性耐熱無機氧化物，所述載體的比表面積為5~600m²/g。

4.根據權利要求3所述的催化劑，其特征在于，所述載體的比表面積為10~500m²/g，以催化劑為基準，以氧化物計的所述活性金屬含量為5~65重量%。

5.根據權利要求1~4任意一項所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑中含有選自ⅢB族、ⅣB族、ⅤB族、ⅥB族、ⅦB族、ⅠB族和ⅡB族中的一種或幾種助劑組分，以元素計并以催化劑為基準，助劑含量為0.1~20重量%。

6.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述接觸反應的條件使得最終催化劑中以元素計的氮含量為0.01~0.1重量%。

7.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述將活性金屬組分負載到載體上的方法為浸漬法，包括配制含活性金屬的化合物溶液并用該溶液浸漬載體，之后進行干燥、焙燒或不焙燒，以氧化物計并以催化劑為基準，所述含活性金屬的化合物在所述溶液的濃度和所述溶液的用量使最終催化劑中的活性金屬組分含量為5~65重量%；所述干燥條件包括：溫度為80-350℃，時間為0.001-24小時；所述焙燒條件包括：溫度為100-700℃，時間為0.01-18小時。

8.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述還原和所述與含氮化合物接觸反應同時進行，所述操作條件包括：溫度為200~600℃，壓力為0.2~3MPa，時間為1~96h；或者所述與含氮化合物接觸反應在所述還原之前或之后進行，所述與含氮化合物接觸反應與所述還原的操作條件分別獨立的包括：溫度為200~600℃，壓力為0.2~3MPa，時間為1~96h。