[發明專利]催化劑及制備方法和應用以及催化劑前體還原活化方法以及異構柴油的制備方法

有效

• 申請號: 201710256582.3
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN108722421B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 晉超;吳玉;李明豐;夏國富;閻振楠;張榮俊;侯朝鵬;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: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J37/16;B01J37/18;C10G2/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

1.一種用于通過費托合成反應制備異構柴油的催化劑，該催化劑含有載體以及負載在所述載體上的第一金屬元素、以及第二金屬元素，所述第一金屬元素為選自第VIII族金屬元素中的一種或兩種以上，所述第二金屬元素為選自第IVB族金屬元素、堿金屬元素、以及堿土金屬元素中的一種或兩種以上，所述載體為γ-Al₂O₃，所述第VIII族金屬元素為Fe，所述第IVB族金屬元素為Zr，所述堿金屬元素為Li和/或K，所述堿土金屬元素為Mg，以催化劑的總量為基準，以元素計的所述第VIII族金屬元素的含量為8-15重量%，所述第二金屬元素的含量為2-6重量%，至少部分第VIII族金屬元素的價態為低于該金屬元素的最高氧化價態，該催化劑的X射線光電子能譜譜圖中，存在對應于FeO的譜峰以及對應于Fe₅C₂的譜峰，以元素計，以由X射線光電子能譜確定的Fe的總量為基準，由對應于FeO的譜峰和對應于Fe₅C₂的譜峰確定的Fe的含量為70-85%；

該催化劑的CO₂-TPD脫附圖中，在300-500℃的溫度區間內存在CO₂高溫脫附峰；

該催化劑采用包括以下步驟的方法制備：

（1）將負載有第VIII族金屬元素的氧化物和/或第VIII族金屬元素的氧化物的前身物、以及含第二金屬元素的化合物的載體進行焙燒，得到催化劑前體，所述第VIII族金屬元素為Fe，所述載體為γ-Al₂O₃，所述第二金屬元素為選自第IVB族金屬元素、堿金屬元素、以及堿土金屬元素中的一種或兩種以上，所述第IVB族金屬元素為Zr，所述堿金屬元素為Li和/或K，所述堿土金屬元素為Mg，所述第二金屬元素先于所述第VIII族金屬元素的氧化物和第VIII族金屬元素的氧化物的前身物被負載在載體上，所述第VIII族金屬元素在載體上的負載量使得以催化劑前體的總量為基準，以元素計，第VIII族金屬元素的含量為8-15重量%，以載體的總量為基準，以元素計，所述第二金屬元素的含量為2-8重量%；

（2）采用包括以下步驟的方法將所述催化劑前體還原活化，

（2-1）將催化劑前體在第一氣體中進行預還原，得到預還原催化劑，所述第一氣體為氫氣、或者為氫氣與惰性氣體的混合氣；

（2-2）將所述預還原催化劑在第二氣體中進行還原活化，得到還原活化催化劑，所述第二氣體為在還原活化溫度下為氣態的烴、或者在還原活化溫度下為氣態的烴與惰性氣體的混合氣，所述還原活化在150-500℃的溫度下進行。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其中，以元素計，由對應于FeO的譜峰確定的Fe含量與由對應于Fe₅C₂的譜峰確定的Fe含量的比值為8-20：1。

3.根據權利要求2所述的催化劑，其中，以元素計，由對應于FeO的譜峰確定的Fe含量與由對應于Fe₅C₂的譜峰確定的Fe含量的比值為10-15：1。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的催化劑，其中，所述CO₂高溫脫附峰存在于320-400℃的溫度區間內。

5.根據權利要求1-3中任意一項所述的催化劑，其中，該催化劑的CO₂-TPD脫附譜圖中，在100-200℃的溫度區間內還存在CO₂低溫脫附峰。

6.根據權利要求5所述的催化劑，其中，該催化劑的CO₂-TPD脫附譜圖中，在140-180℃的溫度區間內還存在CO₂低溫脫附峰。

7.根據權利要求1-3中任意一項所述的催化劑，其中，該催化劑的CO-TPD脫附譜圖中，在300-600℃的溫度區間內存在CO高溫脫附峰。