一种费托合成催化剂的制备方法以及由该方法制备的催化剂,包括:(1)用选自水和/或有机物的液体浸渍载体,以体积计并以所述载体的吸水率ω为基准,所述的浸渍使单位重量的载体中所述液体的滞留量σ不超过ω的50%;(2)配制含有含选自铁和/或钴化合物的浸渍溶液ε;(3)用步骤(2)得到的浸渍液浸渍载体,所述浸渍以及浸渍溶液ε中选自铁和/或钴化合物的含量使得最终催化剂中以氧化物计的所述活性金属组分的含量为2-50重量%;(4)干燥、焙烧或不焙烧步骤(3)得到的浸渍产物。与现有技术相比,本发明专利技术提供催化剂性能得到明显改善。
【技术实现步骤摘要】
一种费托合成催化剂的制备方法以及由该方法制备的催化剂专利
本专利技术涉及一种费托合成催化剂的制备方法以及由该方法制备的催化剂。
技术介绍
费托合成(FTS,FT合成)是指合成气(CCHH2)在催化剂上转化成烃类化合物的反应,产物包括烷烃和烯烃,并副产C02,H2O以及醇、醛、酸、酮和酯等有机含氧化合物。费托合成产品经过深加工可得到优质液体燃料,如汽油、柴油和航空煤油等。由于FT合成产物具有不含硫、氮)等杂质的特点,随着世界能源结构从单一石油依赖型向煤、天然气及石油联供型的转变,是获得清洁原料的重要途径。在FT合成技术中,以天然气为原料合成高品质柴油的钴基FT合成工艺尤其令人瞩目。通过开发高效的FT合成催化剂,以进一步提高FT合成催化剂的活性、降低C02、CH4 的选择性和提高C5+烃类的选择性,仍是FT合成技术研究和开发的主要方面。
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,提供一种可使费托合成催化剂性能进一步改性的制备方法以及由该方法制得的催化剂。本专利技术涉及以下专利技术1、一种费托合成催化剂的制备方法,包括(I)用选自水和/或有机物的液体浸溃载体,以体积计并以所述载体的吸水率ω为基准,所述的浸溃使单位重量的载体中所述液体的滞留量σ不超过ω的50% ;(2)配制含有含选自铁和/或钴化合物的浸溃溶液ε ;(3)用步骤(2)得到的浸溃液浸溃载体,所述浸溃使得最终催化剂中以氧化物计的所述活性金属组分的含量为2-50重量% ;(4)干燥、焙烧或不焙烧步骤(3)得到的浸溃产物。2、根据I所述的方法,其特征在于,所述步骤⑴的浸溃使单位重量的载体中所述液体的滞留量σ为ω的2-30%;所述步骤(3)的浸溃使最终催化剂中以氧化物计的所述活性金属组分的含量为5-40重量%。3、根据2所述的方法,其特征在于,所述步骤⑴的浸溃使单位重量的载体中所述液体的滞留量σ为ω的5-20%;所述步骤(3)的浸溃使最终催化剂中以氧化物计的所述活性金属组分的含量为10-30重量%。4、根据I所述的方法,其特征在于,所述有机物液体选自烃、醇、有机酸或有机胺中的一种或几种。5、根据4所述的方法,其特征在于,所述有机物液体选自醇、有机酸或有机胺中的一种或几种。6、根据5所述的方法,其特征在于,所述有机物液体选自沸点高于水的选自醇、酸或有机胺中的一种或几种化合物。7、根据1、2或3任一项所述的方法,其特征在于,所述ε = η (ω - σ ),η为以重量计的所述载体的用量。8、根据I所述的方法,其特征在于,所述步骤(4)的干燥条件包括温度为 80-300°C,时间为O. 5-72小时,焙烧条件包括温度为100-600°C,焙烧时间为O. 5-72小时。9、根据8所述的方法,其特征在于,所述步骤(4)的干燥条件包括温度为 100-250°C,时间为1-12小时,焙烧条件包括温度为200-450°C,焙烧时间为1_12小时。10、根据I所述的方法,其特征在于,所述载体选自氧化铝、氧化硅-氧化铝、硅酸铝或氧化硅中的一种或几种。11、根据10所述的方法,其特征在于,所述载体氧化铝。12、根据11所述的方法, 其特征在于,所述氧化铝选自Y-、η-、θ-、δ-和χ-氧化铝中的一种或几种。13、根据I所述的方法,其特征在于,还包括在向载体中引入选自铁和/或钴的同时或之后引入水溶性有机添加物的步骤,所述水溶性有机添加物选自液体的有机醇、有机酸和有机胺中的一种或几种,所述水溶性有机添加物的引入量使其与引入载体的所述活性金属组分的摩尔比不超过5。14、根据13所述的方法,其特征在于,所述有机添加物的引入量使其与引入载体的所述活性金属组分的摩尔比为O. 01-5。15、根据14所述的方法,其特征在于,所述有机添加物的引入量使其与引入载体的所述活性金属组分的摩尔比为O. 1-3。16、根据15所述的方法,其特征在于,所述有机添加物的引入量使其与引入载体的所述活性金属组分的摩尔比为O. 1-2。17、根据I所述的方法,其特征在于,还包括向载体中引入选自La、Zr、Ce、W、Cu、 Mn、K、Ru、Re、Pt和Pd中的一种或几种助剂组分的步骤,以元素计并以催化剂为基准,所述助剂组分的引入量不超过25重量%。18、根据17所述的方法,其特征在于,以元素计并以催化剂为基准,所述助剂组分的引入量为O. 01-10重量% ο19、一种费托合成催化剂,含有载体和选自铁和/或钴的活性金属组分,其特征在于,所述催化剂由前述1-18任意一项所述的方法制备。专利技术人惊奇地发现,在用含有选自铁和/钴化合物的浸溃溶液浸溃载体之前,先用一定量的选自水和/或有机物的液体浸溃载体,在活性金属含量相同的情况下,可使催化剂的性能明显改善。按照本专利技术所提供的方法,在足以实现此目的的前提下,本专利技术对所述液体没有特别限制。可以是水和在常温下为液态的有机物中的一种或几种。例如,所述液态的有机物可以是选自烃、醇、酸或有机胺中的一种或几种。优选自醇、酸或有机胺中的一种或几种。 其中,所述的醇可以是一元醇、二元醇、三元醇和/或多元醇中的一种或几种(例如,乙醇、 丙醇、丁醇、戊醇、乙二醇、丙三醇、木糖醇等);所述的酸为一元酸、二元酸、三元酸和/或多元酸中的一种或几种(例如,它们可以是甲酸、乙酸、草酸、柠檬酸、马来酸、苹果酸等);所述的有机胺可以是包括脂肪胺类、醇胺类、酰胺类、芳香胺类中的一种或几种(例如,它们可以是正丁胺、己二胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丙酰胺、丁酰胺、异丁酰胺、丙烯酰胺、己内酰胺、二甲基甲酰胺、二苯胺、联苯胺、邻苯二胺等)。当所述液体为水和有机物的混合物时,在优选的实施方式中,所述液态的有机物进一步优选自沸点高于水的选自醇、酸或有机胺中的一种或几种化合物,其中,有机物的含量小于或等于预期的所述液体的滞留量σ。所述载体的水饱和吸附量ω的测定方法包括取一定量(实施例中为20克)的载体(待测样品首先于120°C烘干4小时),称重为G,将该载体置于容器(如量筒、烧杯等)内,加水直到载体完全被水淹没,放置四小时;过滤,固相浙干5分钟,得到吸水饱和的载体,称重为B。吸水率ω = (B-G)/G0此处,设定水的密度为1,(B-G)为载体吸水体积, 吸水率ω的量纲为“体积/重量”例如为“毫升/克”(或ml/g)。以体积计并以所述载体的吸水率ω为基准,所述的浸溃使单位重量的载体中所述液体的滞留量σ不超过ω的50%,优选为ω的2_30%,进一步优选为ω的5_20%。 可以通过任意的方式实现对所述液体在载体中滞留量σ的控制,如采用过量所述液体浸溃所述载体,之后进行蒸发使所述液体在载体中滞留量σ满足要求;或者是用所需的滞留的所述液体量σ直接浸溃载体的方法实现。当采用过量所述液体浸溃所述载体,之后进行蒸发的方法且所述的液体为醇、酸或烃类化合物时,所述的蒸发以不发生醇或烃类化合物反应如分解和/或氧化反应为前提。一般为干燥温度为80-300°C,优选为100-250°C,干燥时间为O. 5-72小时,优选为1-12小时。σ可采用下述的方法测定,包括测定所述载体的吸水率ω,再按照前述的方法用所述液体浸溃载体,之后,测定滞留有所述液体的载体的吸水率 ω ,σ = ((ω-ω 1)/ω) X 100%。按照本专利技术所提供的方法,其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种费托合成催化剂的制备方法,包括:(1)用选自水和/或有机物的液体浸渍载体,以体积计并以所述载体的吸水率ω为基准,所述的浸渍使单位重量的载体中所述液体的滞留量σ不超过ω的50%;(2)配制含有含选自铁和/或钴化合物的浸渍溶液ε;(3)用步骤(2)得到的浸渍液浸渍载体,所述浸渍使得最终催化剂中以氧化物计的所述活性金属组分的含量为2?50重量%;(4)干燥、焙烧或不焙烧步骤(3)得到的浸渍产物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:侯朝鹏,夏国富,孙霞,晋超,严振楠,吴玉,李明丰,王奎,聂红,李大东,吴昊,
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:
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