[发明专利]一种核壳型碳化铁催化剂制备方法

权利要求书

1.一种核壳型费托合成反应催化剂，其特征在于，包括碳化铁核，以及围绕所述碳化铁核上的分子筛，所述的碳化铁核的质量为催化剂总质量的0.1%-30%；所述的核壳型费托合成反应催化剂，其制备方法包括如下步骤：

（1）分子筛预处理：分子筛经过酸性处理或碱性处理，使分子筛的酸值在0.1-10 mmol/g；

（2）催化剂核心组分颗粒的制备：制取氧化铁颗粒，或是掺杂K、Mn、Cu、Zr、Ce、Y、Co或Ni中的至少一种金属的氧化铁颗粒；或是硝酸铁颗粒；或是硝酸铁和碳的混合物颗粒；

（3）涂抹法制备核壳型颗粒：按质量比1：1~3称取分子筛和铝溶胶，溶解于足量的无水乙醇中，搅拌使铝溶胶充分溶解，再超声使分子筛颗粒均匀分散在铝溶胶无水乙醇溶液中，制得喷涂液；采用涂抹方法将喷涂液涂抹于催化剂核心组分颗粒上制得核壳型颗粒；

（4）CO碳化：将制备的核壳型颗粒通入CO气体，碳化处理。

2.如权利要求1所述的一种核壳型费托合成反应催化剂，其特征在于，碳化铁核还掺杂有质量比为核总重量1-10%的金属，所述的金属选自K、Mn、Cu、Zr、Ce、Y、Co或Ni中的至少一种。

3.如权利要求1或2所述的一种核壳型费托合成反应催化剂，其特征在于，所述的分子筛粒径 < 0.074 mm，孔径0.4-5 nm 。

4.如权利要求1或2所述的核壳型费托合成反应催化剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）分子筛预处理：分子筛经过酸性处理或碱性处理，使分子筛的酸值在0.1-10 mmol/g；

（2）催化剂核心组分颗粒的制备：制取氧化铁颗粒，或是掺杂K、Mn、Cu、Zr、Ce、Y、Co或Ni中的至少一种金属的氧化铁颗粒；或是硝酸铁颗粒；或是硝酸铁和碳的混合物颗粒；

（3）涂抹法制备核壳型颗粒：按质量比1：1~3称取分子筛和铝溶胶，溶解于足量的无水乙醇中，搅拌使铝溶胶充分溶解，再超声使分子筛颗粒均匀分散在铝溶胶无水乙醇溶液中，制得喷涂液；采用涂抹方法将喷涂液涂抹于催化剂核心组分颗粒上制得核壳型颗粒；

（4）CO碳化：将制备的核壳型颗粒通入CO气体，碳化处理。

5.如权利要求4所述的核壳型费托合成反应催化剂的制备方法，其特征在于：所述的碱性处理为离子交换。

6.如权利要求4所述的核壳型费托合成反应催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）称取一定量的Fe(NO₃)₃，选择性添加K、Mn、Cu、Zr、Ce、Y、Co或Ni的硝酸盐进行掺杂改性，以氨水作为沉淀剂。

7.如权利要求4所述的核壳型费托合成反应催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）的涂抹方法为，按质量比称取喷涂液和催化剂核心组分颗粒，取少量喷涂液均匀涂抹在氧化铁颗粒上，100-150 ℃烘箱中烘干后继续涂抹直至喷涂液涂抹完毕；再于100-150 ℃烘箱中烘干，24 h后研磨至60目以上，400-500 ℃焙烧3-5 h后得核壳型颗粒。

8.如权利要求4所述的核壳型费托合成反应催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）碳化处理为，将制备的核壳型颗粒置于管式加热炉中通入CO气体，流量为100~300 mL/min，以2-5 ℃/min升温至350 ℃~550 ℃碳化3-5 h。

9.如权利要求4所述的核壳型费托合成反应催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）碳化结束后采用表面钝化和石蜡液封两种方法结合进行保护，防止碳化铁氧化。