[发明专利]一种费托合成钴基催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种费托合成钴基催化剂，其特征在于，所述的催化剂含有硅铝硼复合氧化物、金属钴和助剂；其中助剂包含：一种或两种或多种VB族元素的氧化物，以及Mn、Ti、Zr、Fe、W、Ce、La或Ni中的一种或两种或多种元素的氧化物；以催化剂总重量计，金属钴的含量为1wt％-30wt％，VB族元素的氧化物含量为0.02wt％-9wt％，除VB族元素外的其余助剂元素的氧化物含量为0.01wt％-6wt％，余量为硅铝硼复合氧化物；优选地金属钴的含量为10wt％-20wt％，VB族元素的氧化物含量为0.05wt％-5wt％，除VB族元素外的其余助剂元素的氧化物含量为0.03wt％-5wt％，余量为硅铝硼复合氧化物。

2.根据权利要求1所述的费托合成钴基催化剂，其特征在于，所述的VB族元素为V、Nb或Ta的一种或两种或多种。

3.根据权利要求1所述的费托合成钴基催化剂，其特征在于，所述其余助剂元素为Mn、Ti、Zr或Ce的一种或两种或多种。

4.如权利要求1所述的费托合成钴基催化剂，其特征在于，所述的硅铝硼复合氧化物中，硅与铝的摩尔比为1∶(0.05～15)，优选1∶(0.1～5)；硅与硼的摩尔比为1∶(0.01～10)，优选1∶(0.05～5)。

5.如权利要求1-4中任一项所述的费托合成钴基催化剂，其特征在于，所述的硅铝硼复合氧化物制备步骤如下：

(1)按照权利要求4所述硅铝硼复合氧化物的组分配比称取铝盐，加入醇类溶剂，配成浓度为0.05wt％-10wt％的溶液；所述的铝盐为硝酸铝、氯化铝、溴化铝、硫酸铝、异丙醇铝、三乙醇铝或乙酸铝的一种或两种或多种；所述的醇类溶剂为C₁～C₄的醇类，优选乙醇、丙醇或异丙醇中的一种或两种或多种；

(2)按照权利要求4所述硅铝硼复合氧化物的组分配比向步骤(1)所得溶液中加入计量的硅源和表面活性剂或分散剂，搅拌均匀；所述的硅源为硅胶、气相二氧化硅、纳米二氧化硅、硅溶胶或硅酸四乙酯的一种或两种或多种；

(3)向步骤(2)所得溶液中加入浓度为1wt％-20wt％的碱溶液，调节体系pH值为8.0-11.0，调节温度至50-120℃，回流搅拌1-10h，后将获得的固液混合物移至烘箱内于70-150℃下干燥1-24h；所述的碱溶液为碳酸氢铵、碳酸铵、氨水、氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸铯溶液的一种或两种或多种；

(4)将步骤(3)干燥后的样品移至马弗炉内焙烧，焙烧温度为250-600℃，时间为1-10h；

(5)称取定量的硅烷偶联剂，加入乙醇或丙酮，配成浓度为0.05wt％-5wt％的溶液，并加入步骤(4)所得的焙烧后样品，调节温度至70-150℃，回流搅拌1-10h；

(6)按照权利要求4所述硅铝硼复合氧化物的组分配比向步骤(5)溶液中加入硼酸或硼酸盐，继续回流搅拌1-10h，将所得到的固液混合物过滤，后于50-100℃下真空干燥2-48h；所述的硼酸盐为四硼酸钠、偏硼酸钠或四硼酸钾的一种或两种或多种；

(7)干燥后的样品移至马弗炉内焙烧，焙烧温度为250-600℃，时间为1-12h，所得的产品即为硅铝硼复合氧化物，记为SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃。

6.如权利要求5所述的费托合成钴基催化剂，其特征在于，所述的表面活性剂或分散剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、四丙基溴化铵、四乙基溴化铵或吐温中的一种或两种多种，其用量为硅源重量的0.05wt％-5wt％。

7.如权利要求5所述的费托合成钴基催化剂，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或3-氨丙基三乙氧基硅烷的一种或两种或多种，其用量为硼酸或硼酸盐重量的10wt％-50wt％。