[發明專利]一種費托合成催化劑及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710431007.2
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107262099B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 楊頌;劉守軍;杜文廣;閆志中;郝志強
• 申請（專利權）人: 太原理工大學;太原科瑞康潔凈能源有限公司
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/16;B01J37/18;C10G2/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種費托合成催化劑，其特征在于催化劑中以金屬計活性組份為Fe60-68wt%，Co20-26wt%，Ni4-10wt%，其他金屬組分為Mg，Al，和Na和/或Ca1-3wt%；

所述的一種費托合成催化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將干燥后的紅土鎳礦進行干式研磨，使礦粉粒度≤2mm，然后取粉碎后的紅土鎳礦，加入5-15wt%的Na₂CO₃或CaO中的至少一種，混合均勻后加入去離子水，置于帶有攪拌裝置的反應器中打漿形成漿液；

(2)向漿液中加入可溶性Co鹽，充分浸漬混合后，將攪拌裝置升溫，在60-80℃下將水蒸干，并于40-60℃下老化1-3h；

(3)將所得固體置于反應器中還原焙燒，使其中非/弱磁性的Fe₂O₃、NiO還原為磁性的Fe₃O₄、Fe、Ni，并促使Co進一步與Fe復合；

(4)將上述焙燒樣濕式細磨、調漿，在磁選機中進一步抽離和富集有效組分，之后收集磁性樣在400-600℃下焙燒4-6h即得所述費托合成催化劑；

所述的一種費托合成催化劑的應用，適用于漿態床費托合成反應，反應條件控制為：反應溫度200-260℃，反應壓力為2.0-3.0MPa，空速1000-3000h^-1，H₂/CO摩爾比1.5-2.5。

2.如權利要求1所述的一種費托合成催化劑的制備方法，其特征在于所述在步驟(1)中，所述的紅土鎳礦的初始Ni含量為0.8-1.5wt%，Fe含量為30-40wt%。

3.如權利要求1所述的一種費托合成催化劑的制備方法，其特征在于所述在步驟(1)中，所述的紅土鎳礦干燥條件為：100-110℃，干燥2-3h。

4.如權利要求1所述的一種費托合成催化劑的制備方法，其特征在于所述的去離子水加入量為紅土鎳礦：去離子水=8~10g：10-15mL。

5.如權利要求1所述的一種費托合成催化劑的制備方法，其特征在于所述在步驟(2)中，可溶性Co鹽為硝酸鈷或醋酸鈷。

6.如權利要求1所述的一種費托合成催化劑的制備方法，其特征在于所述在步驟(2)中，可溶性Co鹽加入量為紅土鎳礦量的15-20wt%。

7.如權利要求1所述的一種費托合成催化劑的制備方法，其特征在于所述在步驟(3)中，所述礦粉還原溫度為750-900℃，還原時間為60-120min，還原氣空速120-160L/g·h。

8.如權利要求1所述的一種費托合成催化劑的制備方法，其特征在于所述在步驟(2)中，還原性氣體為富含H₂和CO的氣體中的一種。

9.如權利要求8所述的一種費托合成催化劑的制備方法，其特征在于富含H₂和CO的氣體為發生爐煤氣或焦爐煤氣。

10.如權利要求1所述的一種費托合成催化劑的制備方法，其特征在于所述在步驟(4)中，磁選條件為磁場強度0.1-0.2T下磁選30-60min。