一种由合成气制备馏分油的催化剂及其制备和应用制造技术

技术编号:11189075 阅读:71 留言:0更新日期:2015-03-25 17:57
一种由合成气制备馏分油的催化剂及其制备和应用,该催化剂含有载体和活性金属组分,其中,所述载体为一种硅改性的具有双峰孔的氧化铝,以压汞法表征,所述具有双峰孔的氧化铝的孔容为0.9-1.2毫升/克,比表面积为50-300米2/克,直径为10-30nm孔的孔体积占总孔容的55-80%,直径为300-500nm孔的孔体积占总孔容的10-35%。与现有技术相比,本发明专利技术提供的催化剂具有更好的费托合成反应性能。

【技术实现步骤摘要】
一种由合成气制备馏分油的催化剂及其制备和应用
本专利技术涉及费托合成催化剂及其制备和应用。
技术介绍
通过F-T合成将煤基或天然气间接(GTL)转化为洁净、高效液体燃料是合理利用资源的重要方面。由F-T合成制得的合成油最重要的优点是不含硫、氮和芳烃等非理想组分,属于清洁燃料,完全符合现代发动机的严格要求和日益苛刻的环境法规。目前,工业上一般用沉淀铁F-T合成催化剂与钴基催化剂,采用浆态床或固定床工艺并串联加氢裂化装置将产物高碳烃-蜡产物裂解为汽油、柴油相关液体燃料和化学品。关于F-T合成(包括F-T合成催化剂和工艺)的公开文献很多,例如:US8183301公开了一种利用合成气通过浆态床F-T合成反应制备液态烃的方法。该方法通过在浆液中加入适当的C7-C12的醇类,达到降低催化剂失活效率、提高C5+等长链烃选择性的效果。Wang与Ding对活性炭载体的钴基F-T合成催化剂有过研究(JournalofnaturalGasChemistry,2008,17,153),在活性炭上负载一定量的镧,通过浸渍法制备出La-Zr-Co/Ac催化剂。催化评价表明负载适量的镧可显著提高催化剂的还原度,进而提高了催化剂的活性和C5+选择性,并抑制甲烷的生成。文献Catal.Today(1990,6:183)报道了一种浆态床F-T合成用的沉淀铁基催化剂,该催化剂可生成碳数分布宽、重质烃组分含量多的产物。CN1418933与CN1417292分别公开了一种以椰壳活性炭为载体的铁基和钴基F-T合成催化剂。两种催化剂均利用活性炭载体孔道的择形作用,控制产品碳数在C20以内,且碳数分布集中在中间馏分的柴油段,适用于合成气直接制备高品质柴油。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是在现有技术的基础上提供一种性能得到改性的费托合成催化剂以及该催化剂的制备方法和应用。专利技术人研究发现,当采用一种具有双峰孔结构的载体制备F-T合成催化剂时,催化剂的F-T合成反应性能得到改善。本专利技术涉及的内容包括:1.一种由合成气制备馏分油的催化剂,含有载体和活性金属组分,其中,所述载体为一种硅改性的具有双峰孔的氧化铝,以压汞法表征,所述具有双峰孔的氧化铝的孔容为0.9-1.2毫升/克,比表面积为50-300米2/克,直径为10-30nm孔的孔体积占总孔容的55-80%,直径为300-500nm孔的孔体积占总孔容的10-35%。2.根据1所述的催化剂,其特征在于,所述具有双峰孔的氧化铝的孔容为0.95-1.15毫升/克,比表面积为80-200米2/克,直径为10-30nm孔的孔体积占总孔容的60-75%,直径为300-500nm孔的孔体积占总孔容的15-30%。3.根据1所述的催化剂,其特征在于,以氧化物计并以所述载体为基准,所述硅的含量为0.5-20重量%。4.根据3所述的催化剂,其特征在于,以氧化物计并以所述载体为基准,所述硅的含量为1-6重量%。5.根据1所述的催化剂,其特征在于,所述活性金属组分为钴,以催化剂为基准,以氧化物计的活性金属组分的含量为5-70重量%。6.根据5所述的催化剂,其特征在于,以催化剂为基准,以氧化物计的活性金属组分的含量为10-50重量%。7.根据6所述的催化剂,其特征在于,以催化剂为基准,以氧化物计的活性金属组分的含量为12-30重量%。8.根据1所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂中含有选自Cu、Mo、Ta、W、Zr、Ti、REO、Re、Mn、V或K中的一种或几种第一助剂组分,以催化剂为基准,以氧化物计的第一助剂组分的含量为10重量%以下。9.根据8所述的催化剂,其特征在于,所述第一助剂金属组分选自Ti、Zr、W或Mn中的一种或几种,以催化剂为基准,以氧化物计的第一助剂组分的含量为5重量%以下。10.根据1或8所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂中含有选自Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Ag或Au中的一种或几种第二助剂组分,以催化剂为基准,以元素计的第二助剂组分的含量在0.5重量%以下。11.根据10所述的催化剂,其特征在于,所述第二助剂组分选自Ru、Pt或Pd中的一种或几种,以催化剂为基准,以元素计的第二助剂组分的含量在0.2重量%以下。12.根据1所述催化剂的制备方法,包括制备载体并在该载体上负载活性金属组分,其中,所述载体的制备方法包括:(1)将含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1和P1的改性物P2混合、成型、干燥并焙烧,得到一种氧化铝;(2)在步骤(1)得到的氧化铝中引入含硅化合物、干燥并焙烧;其中,所述P1和P2的重量混合比为20-95:5-80,P2的κ值为0至小于等于0.9,所述κ=DI2/DI1,DI1为含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1的酸胶溶指数,DI2为含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1的改性物P2的酸胶溶指数。13.根据12所述的方法,其特征在于,所述P1和P2的重量混合比为70-95:5-30,P2的k值为0至小于等于0.6。14.根据12或13所述的方法,其特征在于,所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1的孔容为0.9-1.4毫升/克,比表面为100-350米2/克,最可几孔直径8-30nm。15.根据14所述的方法,其特征在于,所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1的孔容为0.95-1.3毫升/克,比表面为120-300米2/克,最可几孔直径10-25nm。16.根据12或13所述的方法,其特征在于,所述P2为80-300目的颗粒物。17.根据16所述的方法,其特征在于,所述P2为100-200目的颗粒物。18.根据12所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)干燥的条件包括:温度为40-350℃,时间为1-24小时,所述焙烧的条件包括:温度为大于500至小于等于1200℃,时间为1-8小时;所述步骤(2)干燥的条件包括:温度为80-200℃,时间为1-12小时,所述焙烧的条件包括:温度为大于400至小于等于1200℃,时间为2-10小时。19.根据18所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)干燥的条件包括:温度为100-200℃,时间为2-12小时,所述焙烧的条件包括:温度为大于800至小于等于1000℃,焙烧时间为2-6小时;所述步骤(2)干燥的条件包括:温度为100-160℃,时间为2-8小时,所述焙烧的条件包括:温度为大于500至小于等于1000℃,时间为3-8小时。20.根据12所述的方法,其特征在于,将P1改性为P2的方法之一是将所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1成型、干燥,之后将其全部或部分进行研磨、筛分,得到粉体物为P2,所述干燥的条件包括:温度为40-350℃,时间为1-24小时;方法之二是将方法一得到的成型物焙烧,焙烧温度为大于350至小于等于1400℃,焙烧时间为1-8小时,之后将其全部或部分进行研磨、筛分,得到粉体物为P2;方法之三是将含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1闪干,闪干温度为大于150至小于等于1400℃,闪干时间为0.05-1小时,得到粉体物为P2;方法之四是将方法之一、方法之二和与方法之三得到的改性物中的一种或几种混合得到。21.根据20所述的方法,其特征在于,所述方法一中的干燥的条件包括:温度为100-200℃,时间为2-12小时;方法之二中的焙烧温度为500-1200℃,焙烧本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种由合成气制备馏分油的催化剂,含有载体和活性金属组分,其中,所述载体为一种硅改性的具有双峰孔的氧化铝,以压汞法表征,所述具有双峰孔的氧化铝的孔容为0.9‑1.2毫升/克,比表面积为50‑300米2/克,直径为10‑30nm孔的孔体积占总孔容的55‑80%,直径为300‑500nm孔的孔体积占总孔容的10‑35%。

【技术特征摘要】
1.一种由合成气制备馏分油的催化剂,含有载体和活性金属组分,其中,所述载体为一种硅改性的具有双峰孔的氧化铝,以压汞法表征,所述具有双峰孔的氧化铝的孔容为0.9-1.2毫升/克,比表面积为50-300米2/克,直径为10-30nm孔的孔体积占总孔容的55-80%,直径为300-500nm孔的孔体积占总孔容的10-35%。2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述具有双峰孔的氧化铝的孔容为0.95-1.15毫升/克,比表面积为80-200米2/克,直径为10-30nm孔的孔体积占总孔容的60-75%,直径为300-500nm孔的孔体积占总孔容的15-30%。3.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,以氧化物计并以所述载体为基准,所述硅的含量为0.5-20重量%。4.根据权利要求3所述的催化剂,其特征在于,以氧化物计并以所述载体为基准,所述硅的含量为1-6重量%。5.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述活性金属组分为钴,以催化剂为基准,以氧化物计的活性金属组分的含量为5-70重量%。6.根据权利要求5所述的催化剂,其特征在于,以催化剂为基准,以氧化物计的活性金属组分的含量为10-50重量%。7.根据权利要求6所述的催化剂,其特征在于,以催化剂为基准,以氧化物计的活性金属组分的含量为12-30重量%。8.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂中含有选自Cu、Mo、Ta、W、Zr、Ti、REO、Re、Mn、V或K中的一种或几种的第一助剂组分,以催化剂为基准,以氧化物计的第一助剂组分的含量为10重量%以下。9.根据权利要求8所述的催化剂,其特征在于,所述第一助剂金属组分选自Ti、Zr、W或Mn中的一种或几种,以催化剂为基准,以氧化物计的第一助剂组分的含量为5重量%以下。10.根据权利要求1或8所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂中含有选自Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Ag或Au中的一种或几种的第二助剂组分,以催化剂为基准,以元素计的第二助剂组分的含量在0.5重量%以下。11.根据权利要求10所述的催化剂,其特征在于,所述第二助剂组分选自Ru、Pt或Pd中的一种或几种,以催化剂为基准,以元素计的第二助剂组分的含量在0.2重量%以下。12.根据权利要求1所述催化剂的制备方法,包括制备载体并在该载体上负载活性金属组分,其中,所述载体的制备方法包括:(1)将含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1和P1的改性物P2混合、成型、干燥并焙烧,得到一种氧化铝;(2)在步骤(1)得到的氧化铝中引入含硅化合物、干燥并焙烧;其中,所述P1和P2的重量混合比为20-95:5-80,P2的κ值为0至小于等于0.9,所述κ=DI2/DI1,DI1为含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1的酸胶溶指数,DI2为含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1的改性物P2的酸胶溶指数。13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述P1和P2的重量混合比为70-95:5-30,P2的κ值为0至小于等于0.6。14.根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1的孔容为0.9-1.4毫升/克,比表面为100-350米2/克,最可几孔直径8-30nm。15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1的孔容为0.95-1.3毫升/克,比表面为120-300米2/克,最可几孔直径10-25nm。16.根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,所述P2为80-300目的颗粒物。17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述P2为100-200目的颗粒物。18.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述步骤(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:晋超吴玉夏国富孙淑玲张荣俊侯朝鹏孙霞李明丰
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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