【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及清洁煤化工，尤其涉及一种合成气直接制备烯烃用催化剂的制备方法及应用。
技术介绍
1、乳烯烃是最重要的化工原料之一，为合成多种塑料，纤维与医物等提供了基础。中国目前的乙烯与丙烯产量均已经超过5000万吨/年，碳四烯烃产量也超过了600万吨/年。其余碳五至碳十二的高碳烯烃可制备各种高性能聚乙烯共聚物、洗涤剂与精细化工产品，构筑起一个庞大的化学与材料的产品网络。目前，大部分烯烃仍然通过石油原料的裂解而得，其他正在发展的路线包括煤经甲醇制备烯烃，以及乙烷脱氢制备乙烯路线。石油路线的瓶颈在于资源依赖。而煤经甲醇制备烯烃则具有路线长，设备投资大，碳排放大的特征。
2、合成气直接制备烯烃是新兴的技术路线。由于合成气可以来源于煤化工，天然气化工或生物质化工，因此，这条路线的发展具有很强的生命力与市场适应力。无疑，催化剂是催化合成气直接制备烯烃的重要环节。目前催化剂具有金属氧化物与分子筛耦合的形式，也就是金属碳化物形式。为了控制烯烃的选择性，常用碱性助剂对金属碳化物进行改性。但碱性助剂对反应器材质具有潜在的腐蚀性以及在高温下的熔融流失可能性。并且，分子筛型催化剂由于机械强度低，需造粒工序，较为繁琐，在制备过程中，添加的助剂成分复杂，催化剂的结构易失效。此外，分子筛型催化剂在制备时由于添加酸性成分，导致与催化剂的碱性相反，易造成催化剂分解，寿命缩短。同时，合成气直接制备烯烃是一个强放热的过程，固定床的催化剂会由于内扩散原因，内部存在热点。而流态化催化剂则需要更高的机械强度。由于上述过程是新兴研发过程，这些问题还没有得到有效
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种合成气直接制备烯烃用催化剂的制备方法及其应用，通过将多孔制品浸渍于金属盐的前驱体溶液中，然后加入碱性沉淀剂，经搅拌、过滤、干燥、焙烧和冷却等步骤，将碱性助剂和金属化合物装载在形状为球形体或柱状体的多孔制品内，得到合成气直接制备烯烃用催化剂。多孔制品能减少催化剂中有效成分(碱性助剂、金属化合物)的流失，不易腐蚀反应器，增加了催化剂的寿命，并且使其能适应强放热及高气速操作过程，催化活性增强，可用于催化合成气直接制备烯烃。具体
技术实现思路
如下：
2、第一方面，本专利技术提供一种合成气直接制备烯烃用催化剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
3、s1、将多孔制品在加热条件下浸渍于金属盐浓度为0.1～2mol/l的前驱体溶液中3～24h，然后加入碱性沉淀剂，搅拌1～30分钟后，静置、过滤、干燥，得到干燥固体；所述多孔制品与所述金属盐的前驱体溶液的体积比为1％-80％；所述碱性沉淀剂和所述金属盐的摩尔比为1.05～1.6：1；
4、s2、在空气或惰性气体条件下，对所述干燥固体进行焙烧，得到固体物质；将所述固体物质冷却、干燥，得到所述催化剂；
5、其中，所述多孔制品的材质为氧化铝或氧化硅，或
6、所述多孔制品的材质为碳纳米管或石墨烯与氧化硅的复合物，或
7、所述多孔制品的材质为碳纳米管或石墨烯与氧化铝的复合物，或
8、所述多孔制品的材质为碳纳米管、石墨烯和多孔碳的复合物；
9、所述多孔制品的比表面积为50～2500m2/g；
10、所述多孔制品的孔容为0.5～2ml/g。
11、可选地，所述多孔制品的材质为氧化铝或氧化硅，或
12、所述多孔制品的材质为碳纳米管或石墨烯与氧化硅的复合物，或
13、所述多孔制品的材质为碳纳米管或石墨烯与氧化铝的复合物。
14、可选地，所述多孔制品的材质为碳纳米管或石墨烯与氧化硅的复合物，或
15、所述多孔制品的材质为碳纳米管或石墨烯与氧化铝的复合物。
16、可选地，步骤s1中，所述多孔制品与所述金属盐的前驱体溶液的体积比为50％-70％；
17、所述金属盐的前驱体溶液中，所述金属盐为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、硝酸钴、氯化钴、硫酸钴、氯化镍、氯化钙、二茂铁、二茂镍和钼酸铵中的任一种至少两种以上，所述金属盐浓度为0.8～1.5mol/l；
18、所述碱性沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、氨水、尿素、碳酸铵和碳酸氢铵中的任一种或至少两种以上；
19、所述碱性沉淀剂和所述金属盐的摩尔比为1.2～1.5：1。
20、可选地，步骤s1中，所述加热温度为15～80℃；所述搅拌条件为50～200rpm。
21、可选地，步骤s1和步骤s2中，所述干燥条件为：温度为80～130℃，时间为3～24h。
22、可选地，步骤s2中，所述焙烧条件为：温度为350～650℃，时间为3～10h。
23、可选地，所述多孔制品为球形体或柱状体材料，所述球形体的直径为0.05～6mm；所述柱状体的直径为0.5～10mm，长径比为2～200。
24、第二方面，本专利技术提供一种上述第一方面所述的制备方法获得的合成气直接制备烯烃用催化剂，所述催化剂由金属化合物、碱性助剂和多孔制品组成；
25、其中，所述金属化合物的质量百分比为5～50％；所述碱性助剂的质量百分比为1～20％；所述多孔材料的质量百分比为30～94％；
26、所述金属化合物为铁氧化物、钴氧化物、钼氧化物和镍氧化物中的一种或两种以上；
27、所述碱性助剂为钠、钾和钙中的一种或两种以上。
28、第三方面，本专利技术提供一种上述第一方面所述制备方法获得的合成气直接制备烯烃用催化剂的应用，所述催化剂用于催化合成气直接制备烯烃；
29、所述催化剂在合成气直接制备烯烃的流态化操作状态下的磨损指数小于3％。
30、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
31、本专利技术提供的一种合成气直接制备烯烃用催化剂的制备方案，通过将多孔制品浸渍于金属盐的前驱体溶液中，然后加入碱性沉淀剂，经搅拌、过滤、干燥、焙烧和冷却等步骤，得到。本专利技术选用多孔制品装载金属化合物和碱性助剂，该多孔制品由球形体或柱状体材料组成，碱性助剂和金属化合物装载在形状为球形体或柱状体的多孔制品内，多孔制品呈中性至弱碱性，这与金属化合物、碱性助剂的性质相近，在多孔制品的保护下，催化剂的机械强度大，结构更稳定，碱性助剂不易流失，使得该催化剂既可以在静态使用，也可以在运动的气流或液体中使用。与没有多孔制品保护的催化剂相比，本申请提供的多孔制品型催化剂，在用于催化合成气直接制备烯烃的反应条件下，碱性助剂与由金属化合物转化形成的金属碳化物的结构形式不受气流或温度影响，催化剂寿命增加30～50％。并且多孔制品具有良好的导热性，使得催化剂颗粒内部的中心温度均匀，不易超温，不会影响产品的选择性。
32、与常规的分子筛型催化剂相比，本专利技术提供的制备方法由于不存在微孔结焦问题，添加的成分简单，且生成的碱性助剂也使得催化剂不结焦，因此，得到的多孔制品型催化剂的寿命更长，且适用于强放热及高气速操作过程，不需要反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种合成气直接制备烯烃用催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述多孔制品的材质为氧化铝或氧化硅，或
3.根据权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述多孔制品的材质为碳纳米管或石墨烯与氧化硅的复合物，或
4.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述多孔制品与所述金属盐的前驱体溶液的体积比为50％～70％；
5.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述加热温度为15～80℃；所述搅拌条件为50～200rpm。
6.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1和步骤S2中，所述干燥条件为：温度为80～130℃，时间为3～24h。
7.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述焙烧条件为：温度为350～650℃，时间为3～10h。
8.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述多孔制品为球形体或柱状体材料，所述球形体
9.一种上述权利要求1～8任一所述的制备方法获得的合成气直接制备烯烃用催化剂，所述催化剂由金属化合物、碱性助剂和多孔制品组成；
10.一种上述权利要求1～8任一所述的制备方法获得的合成气直接制备烯烃用催化剂的应用，所述催化剂用于催化合成气直接制备烯烃；
...【技术特征摘要】
1.一种合成气直接制备烯烃用催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述多孔制品的材质为氧化铝或氧化硅，或
3.根据权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述多孔制品的材质为碳纳米管或石墨烯与氧化硅的复合物，或
4.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述多孔制品与所述金属盐的前驱体溶液的体积比为50％～70％；
5.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述加热温度为15～80℃；所述搅拌条件为50～200rpm。
6.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s1和步...
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