[发明专利]由CO和H2合成脂肪烃的催化剂和方法

说明书

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关于联合赞助人研究或开发的声明

没有实施

缩微胶片附录

没有实施

涉及的申请的交叉申请

本申请要求2006年4月12日申请的俄罗斯专利申请号 RU2006112015/04(发明人为Lapidus Lvovich和Budtsov Sergcevich)的权益，其中要求其优先权，并且在此结合其全文。

背景技术

说明书引证的所有参口文献，以及这些文献的参考文献在此通过 参考结合其适合教导其它的可选择的详细资料、特征、和/或技术背 景的内容。

技术领域

本发明涉及催化剂生产领域，更具体涉及实施方案，并且涉及通 过Fiseher-Tropsch化学方法由CO和H₂合成烃(合成燃料)的改进 的钴-沸石催化剂，例如合成C₅-C₁₀脂肪烃。

相关领域的描述

合成燃料(合成的燃料)变得日益重要，现有的易于使用的石油 储存被迅速消耗。众所周知碳质材料，例如煤、页岩油或生物质可以 通过蒸汽热解气化来生产“合成气”，即CO和H₂的混合物。一种用 于将这种合成气转化为烃的方法为Fiseher-Tropsch方法，由德国研 究人员Franz Fischer和Hans Tropsch在1920年代发明，原始的 Fiseher-Tropsch方法可以描述如下：

(2n+1)H₂+nCO→C_nH_2n+2+nH₂O

Fiseher-Tropsch化学方法在合成气转化上的使用已经被当作一 种用于满足贫石油国家燃料需求的方法。

通常由Fiseher-Tropsch化学方法生产的烃在脂肪链中主要含有 5-10个碳原子(C₅-C₁₀)。这些烃可以直接使用，例如作为发动机的 燃料组分或作为其它化学改进装置的进料。通常需要生产具有较高合 成异构烷烃含量的烃，因为这些分支的化合物提高了合成燃料的辛烷 值。

Fiseher-Tropsch化学方法通常使用催化剂以将合成气转化为 烃。已经存在由CO和H₂的合成气生产合成烃，尤其是C₅-C₁₀脂肪烃的 催化剂的公开的步骤。

下文中引用的[1]中公开的方法中，可以通过将碱性碳酸钴和5 面型pentacil型沸石基体(例如ZMS-5)相结合得到催化剂。该描述 的方法的缺点是对于形成异链烷烃的低选择性。如在[1]中指出的， 由这种催化剂得到异链烷烃的量通常不超过43％。

在[2]中描述的用于由CO和H₂合成C₅-C₁₀脂肪烃的催化剂的生产 的另一方法中，沸石载体悬浮在硝酸钴溶液中，在真空下混合并通过 微波加热干燥，随后在500℃下烘焙。[2]中提出的方法的可能的缺点 是在技术上可能难以实施。

在Lapidus等的[3]中提出Fischer-Tropsch催化剂形成的另一方 法，其中该方法由本发明人之一描述。在该方法中，使用八羰基二钴 的n-己烷溶液装载沸石载体。该混合物随后使用H₂在150℃下处理。 该方法的缺点是得到的催化剂活性低。在循环反应器中使用时，当1m³合成气流过系统时，液态烃的产量可能不超过37g/s。催化剂还可能 表现出对形成异链烷烃的低选择性，不会超过44％的反应混合物[3]。

如上所述，需要由合成气合成合成燃料的高活性高选择性的催化 剂，以及需要提供具有高异链烷烃含量的合成燃料。