【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合成气制备烯烃领域，具体涉及一种合成气制备烯烃的催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、费托(fascher-tropsch)合成是1923年由德国科学家frans fische r和hanstropsch发现的即co在金属催化剂上发生非均相催化氢化反应，该方法是煤及天然气间接液化的一个重要途径。中国能源的特点是富煤少气缺油，煤炭直接燃烧造成的环境污染也日趋受到重视。开发由煤/天然气经合成气转化为石油产品的过程，不但可以减小能源上对国外的依赖，而且对于解决燃煤引起的环境污染问题具有重要的意义。
2、根据采用的金属催化剂种类的不同，费托法co加氢的主要产物也不同。一般来说，ni催化剂具有极强的加氢性能，被用来合成气制甲烷的生产。cn110339855a就报道了一种用于合成气制甲烷的ni催化剂及其制备方法。cu/zn/mo则主要用于合成气制备低碳醇尤其是合成气间接转化的原料甲醇的生产，fe、co则被大规模的用作c2+的烯烷烃的生产。
3、费托合成是强放热的化学过程，尤其是产物以较轻质的碳链长度小于20的有机烃类为主的合成过程，其绝热温升高达1500℃，使用固定床时，反应器内撤热困难，易飞温，使催化剂容易失活，流化床可以很好的克服固定床存在的这些问题。流化床一般使用铁基催化剂，但是流化床铁基费托一般用于转化co/h2较高的煤基合成气，用于co/h2较低的天然气基合成气转化时，存在产物中烷烃选择性较高而烯烃选择性较低的问题。
技术实现思路
1、针对现
2、本专利技术第一方面提供了一种合成气制备烯烃的催化剂，其中，所述催化剂，以重量份计，包括20～50份载体和50～80份活性组分；
3、以原子比计，所述活性组分包含有化学式如下的组合物：fe100moabbni1.5cpcox，
4、其中，b包括选自碱金属的至少一种，
5、a的取值范围3～30；
6、b的取值范围0.1～10；
7、c的取值范围0.05～2；
8、x为满足催化剂中各元素化合价所需的氧原子总数。
9、根据本专利技术，所述载体包括ti和zr的氧化物中的至少一种。
10、根据本专利技术，所述b包括na、k、rb、cs中至少一种。
11、根据本专利技术，所述催化剂根据xps结果，催化剂表面的ni与p的摩尔比为6～13:1。
12、根据苯专利技术，所述催化剂为微球型。
13、本专利技术第二方面提供了所述催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
14、(1)将fe盐、mo盐、载体、碱金属源和ni3(po4)2混合打浆得到浆料；
15、(2)将步骤(1)得到的浆料喷雾干燥成型、焙烧得到所述催化剂。
16、根据本专利技术，步骤(1)中所述fe盐为可溶性fe盐；所述mo盐为可溶性mo盐。所述碱金属源包括含碱金属的碱和盐中至少一种。
17、根据本专利技术，优选地，步骤(1)中将fe盐和mo盐溶于水形成溶液后再与载体、碱金属源和ni3(po4)2混合。
18、根据本专利技术，优选地，步骤(1)中添加酸碱调节剂调节ph为1～5；所述酸碱调节剂按照常规选取，优选氨水。
19、根据本专利技术，优选地，步骤(1)中得到的浆料中固含量为15～45重量％。
20、根据本专利技术，步骤(1)中所述混合打浆的温度为80～100℃。
21、根据本专利技术，步骤(2)中喷雾成型设备为喷雾干燥机。
22、根据本专利技术，步骤(2)中喷雾干燥的热风温度为150～350℃。进一步，喷雾干燥的热风介质为空气与非氧气体的混合气；优选地，混合气中空气和非氧气体的体积比为1:3～7；更优选，所述非氧气体为氮气。
23、根据本专利技术，步骤(2)中所述焙烧的温度为450～700℃；焙烧的时间为0.3～5h；焙烧气氛为氮气与空气的混合气，优选地氮气与空气的体积比为2～5:1。
24、本专利技术第三方面提供了上述催化剂或上述方法制备的催化剂在合成气制备烯烃反应中的应用。
25、根据本专利技术，所述合成气的组成包括co和氢气。优选地，co和氢气的体积比为1:3.5～5。
26、根据本专利技术，所述反应的温度为300～400℃；所述反应的压力为0.5～8mpa；所述催化剂负荷(体积空速)2500～11500h-1。
27、与现有技术相比，本专利技术主要有益效果如下：
28、(1)本专利技术催化剂，以重量份计，包括20～50份载体和50～80份活性组分；以原子比计，所述活性组分包含有化学式如下的组合物：fe100moabbni1.5cpcox。本专利技术通过在fe-mo催化剂组成中掺杂特定比例的ni和p元素，并且进一步使得催化剂表面的ni和p按照一定比例范围分布，该催化剂特别适用于低co/h2的合成气转换制备烯烃反应。所述催化剂用于该反应，具有高效率转化合成气同时产物中有较高烯烷比的优点。
29、(2)本专利技术催化剂的制备方法中，通过在fe-mo催化剂制备过程中添加ni3(po4)2，实现ni和p的掺杂，控制制备工艺，特别是焙烧气氛和喷雾成型气氛的选择，使得催化剂表面的ni和p按照一定比例范围分布，该催化剂特别适用于低摩尔比的合成气制备烯烃的反应，其具有高效率转化合成气同时产物中有较高烯烷比的优点。
30、(3)本专利技术催化剂适用于转换制备烯烃反应，尤其适用于低co/h2的合成气转换制备烯烃反应。所述催化剂应用于该反应，可以高效率转化合成气同时且具有较高的烯烷比，同时解决了强放热反应撤热能力不佳带来的催化剂失活的问题。
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1.一种合成气制备烯烃的催化剂，其特征在于，所述催化剂，以重量份计，包括20～50份载体和50～80份活性组分；
2.根据权利要求1所述催化剂，其特征在，催化剂表面的Ni与P的摩尔比为6～13:1。
3.根据权利要求1所述催化剂，其特征在，所述载体包括Ti和Zr的氧化物中的至少一种；和/或，所述B包括Na、K、Rb、Cs中至少一种。
4.权利要求1～3任一项所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在，步骤(1)中添加酸碱调节剂调节pH为1～5。
6.根据权利要求4所述催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中得到的浆料中固含量为15～45重量％。
7.根据权利要求4所述催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中喷雾干燥的热风温度为150～350℃；
8.根据权利要求4所述催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述焙烧的温度为450～700℃；焙烧的时间为0.3～5h；
9.权利要求1～3任一项催化剂或权利要求4～8任一项制备方法制备的催化剂在合成
10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，所述合成气的组成包括CO和氢气；优选地，CO和氢气的体积比为1:3.5～5。
...【技术特征摘要】
1.一种合成气制备烯烃的催化剂，其特征在于，所述催化剂，以重量份计，包括20～50份载体和50～80份活性组分；
2.根据权利要求1所述催化剂，其特征在，催化剂表面的ni与p的摩尔比为6～13:1。
3.根据权利要求1所述催化剂，其特征在，所述载体包括ti和zr的氧化物中的至少一种；和/或，所述b包括na、k、rb、cs中至少一种。
4.权利要求1～3任一项所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在，步骤(1)中添加酸碱调节剂调节ph为1～5。
6.根据权利要求4所述催化剂的...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞颖聪，陶跃武，李剑锋，戴毅敏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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