[发明专利]催化剂及制备方法和应用以及催化剂前体还原活化方法以及异构柴油的制备方法

权利要求书

1.一种用于通过费托合成反应制备异构柴油的催化剂，该催化剂含有载体以及负载在所述载体上的第一金属元素、以及第二金属元素，所述第一金属元素为选自第VIII族金属元素中的一种或两种以上，所述第二金属元素为选自第IVB族金属元素、碱金属元素、以及碱土金属元素中的一种或两种以上，所述载体为γ-Al₂O₃，所述第VIII族金属元素为Fe，所述第IVB族金属元素为Zr，所述碱金属元素为Li和/或K，所述碱土金属元素为Mg，以催化剂的总量为基准，以元素计的所述第VIII族金属元素的含量为8-15重量%，所述第二金属元素的含量为2-6重量%，至少部分第VIII族金属元素的价态为低于该金属元素的最高氧化价态，该催化剂的X射线光电子能谱谱图中，存在对应于FeO的谱峰以及对应于Fe₅C₂的谱峰，以元素计，以由X射线光电子能谱确定的Fe的总量为基准，由对应于FeO的谱峰和对应于Fe₅C₂的谱峰确定的Fe的含量为70-85%；

该催化剂的CO₂-TPD脱附图中，在300-500℃的温度区间内存在CO₂高温脱附峰；

该催化剂采用包括以下步骤的方法制备：

（1）将负载有第VIII族金属元素的氧化物和/或第VIII族金属元素的氧化物的前身物、以及含第二金属元素的化合物的载体进行焙烧，得到催化剂前体，所述第VIII族金属元素为Fe，所述载体为γ-Al₂O₃，所述第二金属元素为选自第IVB族金属元素、碱金属元素、以及碱土金属元素中的一种或两种以上，所述第IVB族金属元素为Zr，所述碱金属元素为Li和/或K，所述碱土金属元素为Mg，所述第二金属元素先于所述第VIII族金属元素的氧化物和第VIII族金属元素的氧化物的前身物被负载在载体上，所述第VIII族金属元素在载体上的负载量使得以催化剂前体的总量为基准，以元素计，第VIII族金属元素的含量为8-15重量%，以载体的总量为基准，以元素计，所述第二金属元素的含量为2-8重量%；

（2）采用包括以下步骤的方法将所述催化剂前体还原活化，

（2-1）将催化剂前体在第一气体中进行预还原，得到预还原催化剂，所述第一气体为氢气、或者为氢气与惰性气体的混合气；

（2-2）将所述预还原催化剂在第二气体中进行还原活化，得到还原活化催化剂，所述第二气体为在还原活化温度下为气态的烃、或者在还原活化温度下为气态的烃与惰性气体的混合气，所述还原活化在150-500℃的温度下进行。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，以元素计，由对应于FeO的谱峰确定的Fe含量与由对应于Fe₅C₂的谱峰确定的Fe含量的比值为8-20：1。

3.根据权利要求2所述的催化剂，其中，以元素计，由对应于FeO的谱峰确定的Fe含量与由对应于Fe₅C₂的谱峰确定的Fe含量的比值为10-15：1。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化剂，其中，所述CO₂高温脱附峰存在于320-400℃的温度区间内。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化剂，其中，该催化剂的CO₂-TPD脱附谱图中，在100-200℃的温度区间内还存在CO₂低温脱附峰。

6.根据权利要求5所述的催化剂，其中，该催化剂的CO₂-TPD脱附谱图中，在140-180℃的温度区间内还存在CO₂低温脱附峰。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化剂，其中，该催化剂的CO-TPD脱附谱图中，在300-600℃的温度区间内存在CO高温脱附峰。