根据本发明专利技术，提供了铬源与沉积铁催化剂组合在ＣＯ和Ｈ↓［２］转化成烃类以及可能还有烃类的含氧化合物的高温费－托合成法中的应用。在所述的方法中，ＣＯ和Ｈ↓［２］与铬源和沉积铁催化剂组合在高温费－托合成反应中接触。本发明专利技术还涉及铬源在制备用于高温费－托合成法的沉积铁催化剂中的应用，以及涉及适用于高温费－托合成法的含铬源的沉积铁催化剂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及铬源与沉积铁催化剂组合在高温费-托合成法中的应用。本专利技术还涉及一种其中使用铬源的高温费-托合成法，还涉及一种含有铬源的沉积铁催化剂。专利技术背景费-托合成法包含在第VIII族金属例如Fe、Co和Ru为基础的催化剂存在下CO的加氢。由这一反应生成的产物为气体烃类、液体烃类和蜡质烃类，它们可为饱和的或不饱和的。也生成烃类的含氧化合物，例如醇类、酸类和醛类。产物的碳原子数分布遵循大家熟悉的Anderson-Schulz-Flory分布。多相费-托合成法可方便地分类为高温费-托合成(HTFT)法或低温费-托合成(LTFT)法。HTFT法可称为两相费-托合成法。它通常在250-400℃下进行，使用的催化剂通常为铁基催化剂，通常为熔融铁催化剂。在这一方法使用的温度下，反应物和产物在反应段中都处于气相，而为固体的催化剂构成第二相。通常在商业上，这一方法在流化床反应器中进行，与LTFT法的产物相比，制得的产物具有更高的烯属性和更短的链长(也就是产物在汽油和柴油范围内)。LTFT法可称为三相费-托合成法。它通常在240-310℃下进行，使用的催化剂通常为钴基催化剂，但也可为铁基催化剂。进行这一方法的条件使产物在反应器中为液相。所以，这一方法可称为三相法，在反应段中反应物处于气相，产物处于液相，而催化剂为固体。通常，在商业上这一方法在固定床反应器或浆液床反应器中进行。这一方法制得的产物为更重的烃类例如蜡。流化床反应器不能用于LTFT法，因为液体产物会使固体催化剂颗粒附着，它会影响催化剂的流化性质。-->因为HTFT和LTFT法是不同的，所以用于每种方法的催化剂也是不同的。通常，催化剂对具体的方法和得到的具体产物范围进行优化。正如上述，通常用于HTFT法的催化剂为熔融铁催化剂，这种催化剂通常用碱金属或碱土金属源助催化。熔融铁催化剂有高的机械强度，这是在流化床中的苛刻条件所需要的，在流化床中在高温下进行两相的迅速混合。熔融铁催化剂通常由低杂质铁源例如轧制铁鳞制备。制备熔融铁催化剂的方法通常是将炼钢厂的轧制铁鳞与所需数量的助催化剂熔融在一起，制得熔融的铁。将熔融的铁铸造成金属锭，然后将后者粉碎，在球磨机中研磨到所需的粒度。主要的缺点是，供应量与炼钢厂的生产量有关，轧制铁鳞的杂质含量不是始终不变的，它们对催化剂的性能有不良影响。用于费-托合成法的另一类催化剂为沉积催化剂。在这些催化剂中，可更好地控制杂质含量，但它们总是因沉积催化剂的缺点而受到损害，即沉积催化剂颗粒用于HTFT法的流化床反应器中还不足够耐用。因此，沉积催化剂通常仅用于LTFT法。但是，本申请的相同申请人提交的PCT/ZA01/00084公开了一种在HTFT法的流化床中有足够机械强度的铁基沉积催化剂。在这一情况下，铁产物从含有溶解铁盐的溶液中沉积，然后将沉积产物(含有一些助催化剂)在还原条件下热处理，制得在HTFT法的流化床有所需表面积和耐用性的催化剂。过去已报道过铬源与某些催化剂组合在某些费-托合成反应和水煤气转化反应中的应用。Dry，ME，in“Catalysis-Science andTechnology”，Anderson，JR and Boudart，M(eds.)Springer-Verlag，Berlin，159(1981)指出，Cr2O3和Al2O3的加入使含钴的LTFT催化剂的性能下降。Storch，H H，Golumbic，N，Anderson，RB，in“The Fischer-Tropschand Related Synthesis”，John Wiley and Sons，New York，(1951)指出Cr2O3在含铁催化剂中用作助催化剂。这一参考文献指出，在LTFT法中Cr2O3的存在使游离碳的生成速率下降。-->Colley SE，Copperthwaite，RG，Hutchings，GJ Foulds，GA，Coville，NJ，in Appl Catal，84，1-151992指出将铬加到用于LTFT反应的钴-锰催化剂中，使生成C25-C35烃类的选择性明显提高。与不含助催化剂的体系相比，在这一工作中，2％的铬载量使α值增加，以及C16+选择性从6.9质量％提高到24.2质量％。向较重产物的这一变更很自然是通过减少轻质烃类产率来实现。观察到C2烯烃与烷烃的比下降，但是乙烯的产率不变，表明催化剂的聚合能力未提高。还指出Co催化剂的高活性。Perez，M，Diaz，L，Galinda，H de J，Dominguez，J M，SalmonM；Rev.Soc.Quim.Mex.，43(3，4)97-99(1999)为一项钴催化剂的研究，其中一系列碱金属(M)掺杂的Cu-Co-Cr氧化物通过金属硝酸盐和M2CO3在水溶液中共沉积来制备。焙烧的产物在不锈钢固定床微型反应器中用作LTFT法的催化剂。所述的组合物选用于生产高碳醇类和烃类。甲醇、乙醇和2-丙醇为生成的主要醇类，钠或铈的加入对烃类产率有最大的影响。在这种情况下，铬用作醇生产促进剂。在Zhang，Y，Zhong，B，Wang Q；Cuihua Xuebao，18(6)，513-516，(1997)中，在LTFT法中，Cr加到ZrO2-SiO2负载的Co催化剂中使CO的转化率和C5+选择性下降，而甲烷的产量增加。类似地，Lapidus，A C，Krylova，A Y，Sineva，L V，Durandina，Y V，Motorina，S N；Khim，Tverd.Topl.；(1)，32-38，(1997)指出，在LTFT法中Cr2O3和Al2O3使液体烃类的产率下降。CN 1140630公开了一种通过共沉积和浸渍制备的催化剂。这种催化剂含有80-90％氧化铁、5.0-15％Cr2O3、1.0-5.0％氧化铜、0.5-5.0％稀土金属氧化物(例如氧化铈)，它适用于通过水煤气转化的CO转化，有受抑制的费-托合成活性。涉及上述所有的现有技术都涉及LTFT法，或涉及CN 1140630的情况中水的煤气转化反应，大多数涉及钴基催化剂。由这一现有技术很清楚，铬的加入得到完全不同的结果。例如，在一些情况下，观测到生成较重烃类的选择性增加，而在另外一些情况下观测到相反的结果。最令人吃惊地发现，当所述的沉积催化剂用于HTFT法时，铬源加-->到铁基的沉积催化剂中可得到某些好处。专利技术概述根据本专利技术，提供了铬源与沉积铁催化剂组合在高温费-托合成法中的应用，该合成法通过CO和H2与铬源和沉积铁催化剂组合在高温费-托合成反应中接触使CO和H2转化成烃类以及可能的烃类含氧化合物。优选的是，铬源与沉积铁催化剂组合使用是要达到选自以下的至少一个结果：-降低有机酸在费-托合成法生成的烃类及其含氧化合物中的浓度；-提高转化CO和H2成烃类以及可能的烃类的含氧化合物的沉积铁催化剂的活性；-降低费-托合成法生成的甲烷的浓度；-降低在沉积铁催化剂上游离碳的生成量；-提高费-托合成法生成的支链烃类和其可能的含氧化合物的浓度；-提高费-托合成法生成的烃类含氧化合物的浓度；以及-提高费-托合成法生成的C4+烃类及其可能的含氧化合物的浓度。优选的是，铬源与沉积铁催化剂组合使用是要达到选自以下的至少本文档来自技高网...
【技术保护点】
通过ＣＯ和Ｈ↓［２］与铬源和沉积铁催化剂组合在高温费－托合成反应中接触，铬源与沉积铁催化剂组合在转化ＣＯ和Ｈ↓［２］成烃类以及可能的烃类含氧化合物的高温费－托合成法中的应用。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】ZA 2003-11-20 2003/90381. 通过CO和H2与铬源和沉积铁催化剂组合在高温费-托合成反应中接触，铬源与沉积铁催化剂组合在转化CO和H2成烃类以及可能的烃类含氧化合物的高温费-托合成法中的应用。2. 根据权利要求1的应用，其中达到选自以下的至少一个结果：-降低有机酸在费-托合成法生成的烃类及其含氧化合物中的浓度；-提高转化CO和H2成烃类以及可能的烃类的含氧化合物的沉积铁催化剂的活性；-降低费-托合成法生成的甲烷的浓度；-降低在沉积铁催化剂上游离碳的生成；-提高费-托合成法生成的支链烃类和其可能的含氧化合物的浓度；-提高费-托合成法生成的烃类含氧化合物的浓度；以及-提高费-托合成法生成的C4+烃类及其可能的含氧化合物的浓度。3. 根据权利要求2的应用，其中达到选自以下的至少一个结果：-降低有机酸在费-托合成法生成的烃类及其含氧化合物中的浓度；-提高转化CO和H2成烃类以及其含氧化合物的沉积铁催化剂的活性；以及-降低费-托合成法生成的甲烷的浓度。4. 铬源在制备用于将CO和H2转化成烃类以及可能还有烃类的含氧化合物的高温费-托合成法中的沉积铁催化剂的应用。5. 根据上述权利要求中任一项的应用，其中将铬源加到沉积铁催化剂中。6. 根据权利要求5的应用，其中铬源在沉积铁催化剂中的浓度为0.1gCr/100gFe-2gCr/100gFe。7. 根据权利要求6的应用，其中铬源在沉积铁催化剂中的浓度为0.3gCr/100gFe-1gCr/100gFe。8. 根据权利要求5-7任一项的应用，其中加到沉积催化剂中的铬源为铬的氧化物。9. 根据权利要求8的应用，其中铬的氧化物为Cr2O3。10. 根据上述权利要求任一项的应用，其中沉积铁催化剂为包括以下步骤的方法制备的铁催化剂：-使铁产物以铁和/或铁组合物的形式从含铁的溶液中沉积...
【专利技术属性】
技术研发人员：TC布罗姆费尔德，R维萨吉，
申请(专利权)人：SASOL技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：ZA[南非]
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