[发明专利]高抗耐磨性浆态床费托合成铁基催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种高抗耐磨性浆态床费托合成铁基催化剂，其特征在于，包括以下重量比的组分Fe：M：K：WC：S=100：2-10：1-10：2-15：10-50，其中M为Cu和Ag，S选自SiO₂、Al₂O₃或ZrO₂中的一种或几种；

该铁基催化剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将铁粉和铜粉用浓硝酸溶解、稀释，配制Fe和Cu的混合金属溶液，所述金属溶液中Fe含量为30~60g/L，金属溶液与沉淀剂溶液混合进行沉淀反应得到沉淀浆液，过滤、洗涤得到共沉淀物；

（2）共沉淀物中加水成浆，加入硅酸钾水玻璃溶液，混合均匀，用酸调浆液pH值为5~10，过滤得到滤饼，将滤饼加入到含有硝酸银的溶液中，搅拌均匀，加入纳米碳化钨悬浮溶液，再加入S胶液，用酸调pH值为5~9，得催化剂浆料；

或者共沉淀物加水成浆，加入硅酸钾水玻璃溶液，混合均匀，用酸调浆液pH值为5~10；加入硝酸银溶液，再加入纳米碳化钨悬浮溶液，最后加入S胶液，混合均匀，得到催化剂浆料；

（3）将步骤（2）得到的催化剂浆料送入喷雾干燥装置，得到的干燥物料再经焙烧，得到费托合成铁基催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种高抗耐磨性浆态床费托合成铁基催化剂，其特征在于，包括以下重量比的组分Fe：M：K：WC：S=100：4-8：3-6：5-10：15-40。

3.一种如权利要求1或2所述的一种高抗耐磨性浆态床费托合成铁基催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将铁粉和铜粉用浓硝酸溶解、稀释，配制Fe和Cu的混合金属溶液，所述金属溶液中Fe含量为30~60g/L，金属溶液与沉淀剂溶液混合进行沉淀反应得到沉淀浆液，过滤、洗涤得到共沉淀物；

（2）共沉淀物中加水成浆，加入硅酸钾水玻璃溶液，混合均匀，用酸调浆液pH值为5~10，过滤得到滤饼，将滤饼加入到含有硝酸银的溶液中，搅拌均匀，加入纳米碳化钨悬浮溶液，再加入S胶液，用酸调pH值为5~9，得催化剂浆料；

或者共沉淀物加水成浆，加入硅酸钾水玻璃溶液，混合均匀，用酸调浆液pH值为5~10；加入硝酸银溶液，再加入纳米碳化钨悬浮溶液，最后加入S胶液，混合均匀，得到催化剂浆料；

（3）将步骤（2）得到的催化剂浆料送入喷雾干燥装置，得到的干燥物料再经焙烧，得到费托合成铁基催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种高抗耐磨性浆态床费托合成铁基催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）金属溶液中Cu含量为0.5~5g/L；所述的沉淀剂为碳酸钠，碳酸氢钠，氢氧化钠；所述的步骤（1）中沉淀反应条件为pH值为5~9，反应温度为50~95℃，反应时间为10~60分钟。

5.根据权利要求3所述的一种高抗耐磨性浆态床费托合成铁基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中硅酸钾水玻璃溶液中SiO₂重量浓度为15~30%，K₂O重量浓度为8~15%，用酸调浆液pH值后，浆液在30~90℃保持10~60分钟。

6.根据权利要求3所述的一种高抗耐磨性浆态床费托合成铁基催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中硝酸银溶液中Ag的加入量根据浸渍滤饼中Fe的质量计算，为1~2g/100gFe；所述的纳米碳化钨悬浮溶液制备方法为将纳米碳化钨粉末预先分散到水溶液中，该纳米碳化钨粉末粒度为1~100nm；所述的S胶液选自硅溶胶、铝溶胶或锆溶胶中的一种或几种。

7.根据权利要求3所述的一种高抗耐磨性浆态床费托合成铁基催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中去喷雾干燥的催化剂浆料的质量浓度为15~30wt%。