[發明專利]一種負載型催化劑及其制備方法與應用和費托合成方法

有效

• 申請號: 201710194682.8
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN108654591B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 鄭仁垟;李明豐;夏國富;李會峰;侯朝鵬;吳玉;晉超;徐潤
• 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: B01J23/00
• 分類號: B01J23/00;B01J23/89;B01J37/02;C10G2/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種負載型催化劑、制備方法及應用和費托合成方法，該催化劑包括載體、負載在該載體上的碳組分和活性金屬組分，其中，所述活性金屬組分包括至少一種選自第VIII族非貴金屬的第一金屬組分M₁和至少一種選自第VIB和/或VIIB族的第二金屬組分M₂，該催化劑滿足(M₂/M₁)_XPS/(M₂/M₁)_XRF＝2.0?20.0，其中，(M₂/M₁)_XPS是以X射線光電子能譜表征的催化劑第二金屬組分與第一金屬組分以元素計的重量比，(M₂/M₁)_XRF是以X射線熒光光譜表征的催化劑中第二金屬組分與第一金屬組分以元素計的重量比。與現有技術制備的催化劑相比，本發明的負載型催化劑在保持較高費托反應活性和較高C₅₊選擇性的前提下，產品的異構體選擇性明顯提高。

技術領域

本發明涉及一種負載型催化劑及其制備方法與應用和費托合成方法。

背景技術

在當今國際能源形勢急劇動蕩、能源供求競爭激烈的情況下，進一步高效清潔利用煤炭和天然氣資源具有重要的戰略意義。基于費托合成等技術制造的碳氫化合物性能優異，可以直接使用或與低質量原油生產的燃料進行混合使用，以滿足越來越苛刻的環保和油品性能指標的要求。目前，南非的Sasol公司和英國/荷蘭的Shell公司掌握世界領先的費托工業化合成油技術，其采用的反應器有列管式固定床和漿態床兩種。Sasol公司在卡塔爾的Oryx工廠是世界上最大的漿態床合成油工廠，采用鈷基催化劑。Shell公司與卡塔爾國家石油公司合資興建的Pearl項目是目前世界產能最大的天然氣合成油廠，其生產技術以鈷基催化劑和列管式固定床反應器為基礎，運行狀態良好。

常見的用于費托合成鈷基催化劑除了活性組分Co金屬外，常常在催化劑制備時引入其他金屬作為助劑來調變催化劑活性、選擇性及壽命。文獻報道的研究表明，這些金屬助劑、尤其是貴金屬助劑對費托合成反應的活性及液體烴類的選擇性有顯著影響(ChemCatChem,2010,2,1030-1058)。

CN102909033B公開了一種鈷基費托合成催化劑，以鉑改性氧化鋁為載體，以鈷為活性組分。催化劑制備過程包括分別制備鉑溶膠和鋁溶膠，鉑溶膠與鋁溶膠充分攪拌形成凝膠，然后干燥并焙燒得到鉑改性氧化鋁載體，最后采用浸漬法負載活性組分鈷。

CN102441402B公開了一種費托合成催化劑及其應用，該催化劑含有載體和負載在該載體上的選自鐵和/或鈷活性金屬組分以及選自貴金屬中一種或幾種的助劑金屬組分；所述催化劑的制備方法包括：(1)將含鐵化合物和/或含鈷化合物溶液與載體進行浸漬反應；(2)干燥并焙燒步驟(1)得到的產物；(3)將含至少一種選自貴金屬化合物的溶液與步驟(2)得到的產物進行浸漬反應；(4)干燥并焙燒步驟(3)得到的產物；其中所述步驟(3)的溶液含有堿，所述堿與貴金屬的摩爾比為20～200。助劑金屬的含量為0.01-0.3重量％，優選為0.02-0.15重量％。該方法雖然可以一定程度地提高金屬含量較低情況下催化劑的活性，但催化劑的活性仍然有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在保持較高費托反應活性和較高C5+選擇性的前提下，產品的異構體選擇性明顯提高的費托合成催化劑及其制備方法與應用和費托合成方法。