[发明专利]合成气制轻质烃的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种合成气制C₂-C₄轻质烃的铁基催化剂，该催化剂以氧化铝为载体，活性组分含有以原子比计，化学式如下的组合物：

Fe₁₀₀K_aZn_bMn_cLa_dO_x

式中a的取值范围为0.1～10.0；

b的取值范围为；0.1～15.0

c的取值范围为5.0～60.0；

d的取值范围为0.1～10.0；

x为满足催化剂中各元素化合价所需的氧原子总数；

载体用量以重量百分比计为催化剂重量的30～70％。

2.根据权利要求1所述的合成气制C₂-C₄轻质烃的铁基催化剂，其特征在于a的取值范围为1～8；b的取值范围为5～10；c的取值范围为10～50；d的取值范围为1～8。

3.根据权利要求1或2所述的合成气制C₂-C₄轻质烃的铁基催化剂，其特征在于催化剂还含有Ru，Ru和铁的原子比为e:100，e的取值范围为0.01～0.2。

4.根据权利要求3所述的合成气制C₂-C₄轻质烃的铁基催化剂，其特征在于e的取值范围为0.05～0.1。

5.根据权利要求3所述的合成气制C₂-C₄轻质烃的铁基催化剂，其特征在于催化剂还包括Pd，Pd和铁的原子比为f:100，f的取值范围为0.01～0.2。

6.根据权利要求5所述的合成气制C₂-C₄轻质烃的铁基催化剂，其特征在于f的取值范围为0.05～0.1。

7.根据权利要求1所述的合成气制C₂-C₄轻质烃的铁基催化剂，其特征在于催化剂在反应之前进行还原，还原条件如下：反应压力为0.05～5MPa，还原气的体积空速为100～8000小时^-1，还原温度为200～600℃，还原时间为1～100小时，所述还原气为氢气、一氧化碳或合成气。

8.权利要求1～7任一项所述铁基催化剂用于合成气制C₂-C₄轻质烃反应，其特征在于合成气制轻质烃的反应条件：反应压力为0.5～10MPa，反应温度为200～600℃，体积空速为100～8000小时^-1，原料气中H₂/CO摩尔比为0.1～5.0。

9.权利要求1所述的合成气制C₂-C₄轻质烃的铁基催化剂的制备方法，包括以下工艺步骤：

(1)将可溶性铁盐溶于水中制成溶液Ⅰ；

(2)将可溶性La盐溶于热水水中制成溶液Ⅱ；

(3)将Mn和Zn的可溶性盐溶于水中制成溶液Ⅲ；

(4)将溶液Ⅰ溶液、Ⅱ溶液、Ⅲ溶液混合制成混合溶液Ⅳ；

(5)在70-100℃水浴中将所需量Al₂O₃的溶胶加入到溶液Ⅳ中，混合打浆，同时加入酸碱调节剂调节浆料的pH值为1～5，得到固含量为15～45wt％浆料Ⅴ；

(6)将浆料Ⅴ冷却至20～60℃后送入喷雾干燥机喷雾成型，然后在400～1000℃温度下焙烧0.15～10小时，得到微球状流化床用催化剂。

10.根据权利要求9所述的合成气制C₂-C₄轻质烃的铁基催化剂的制备方法，其特征在于焙烧温度为450～800℃，焙烧时间为0.5～8小时。