[发明专利]费托合成铁基催化剂及其制备方法和应用以及合成气经费托合成制烃化合物的方法

说明书

本发明涉及费托合成铁基催化剂领域，公开了一种费托合成铁基催化剂及其制备方法和应用以及合成气经费托合成制烃化合物的方法，该催化剂包括以下组分：铁、氧铜、钾、硼、稀土金属和二氧化硅，所述催化剂中各组分的重量比满足Fe：Cu：K：B：R：SiO₂＝100：(0‑10)：(0.1‑12)：(0.1‑12)：(0.1‑18)：(5‑50)，其中，R为稀土金属，所述稀土金属选自镧、铈、镨、钕、镱、钐、钆和铒中的至少一种，该费托合成铁基催化剂共沉淀反应获得，该费托合成铁基催化剂的化学稳定较好，能够满足长周期的使用，在合成气制烃过程中，能够有效降低CO₂和CH₄的选择性。

技术领域

本发明涉及费托合成铁基催化剂领域，具体涉及费托合成铁基催化剂及其制备方法和应用以及合成气经费托合成制烃化合物的方法。

背景技术

费托(F-T)合成是煤间接液化的核心技术，通常在沉淀铁基或负载钴等F-T合成催化剂的作用下，由合成气(CO+H₂)催化反应合成液态烃类/蜡类烃产物为目的。沉淀铁基催化剂，因其在原材料价廉易得、能适应反应操作温度及合成气的H₂/CO比更宽、烯烃选择性较高等方面的优势，仍旧是研究开发的重点。

CN101767010A公开了一种费托合成铁基催化剂及其制备方法，所述催化剂中以质量计Fe：Cu：K：B：SiO₂＝100：0.1-15：0.1-10：0.01-20：2-50，所述方法包括：1)按各元素的质量比组成配制铁、铜、钾的金属盐溶液，得到含Fe元素含量为5-100g/L的溶液；2)将金属盐溶液与沉淀剂溶液反应形成沉淀浆液，然后进行沉淀，其中，沉淀温度40-95℃；沉淀时pH＝5-10；沉淀时间5-50分钟，沉淀后静置老化时间0.5-3小时，然后过滤、洗涤、得到共沉淀滤饼；3)往共沉淀滤饼中边搅拌边加入含硼化合物溶液或含硼的硅溶胶，搅拌混匀后，再加入SiO₂与K₂O的重量比为0.1-5，且SiO₂重量浓度为5-50％的硅酸钾水玻璃溶液或硅酸钾与硅溶胶混合溶液，搅拌混合均匀；然后再加入K元素重量浓度为0-50％的钾盐溶液，混合均匀制成混合浆液；或往共沉淀滤饼中边搅拌边加入SiO₂与K₂O的重量比为0.1-5，SiO₂重量浓度为5-50％的硅酸钾水玻璃溶液或硅酸钾与硅溶胶混合溶液，搅拌均匀；然后往上述浆液中边搅拌边加入含硼化合物溶液或含硼的硅溶胶，搅拌混匀制成混合浆液；4)将步骤3)最后制得的混合浆液调pH值4-10，制成固含量3％-25％重量的催化剂浸渍液，然后在40-100℃下浸渍1-60分钟，过滤，得到浸渍物滤饼，在浸渍物滤饼中加入去离子水打浆，制得固含量为5-40重量％的催化剂浆料；5)将催化剂浆料送入压力式喷雾干燥机中，在热风入口温度为180-380℃，排风出口温度100-220℃条件下进行喷雾干燥，得到催化剂粉体；6)将所述催化剂粉体进行焙烧，焙烧温度为300-480℃，焙烧时间为1-15小时，得到含硼的微球状浆态床费托合成铁基催化剂，该催化剂使得后续添加的硼源与硅源发生作用，而不是与铁源发生作用，导致硼元素仅对硅源产生作用，而对催化剂活性相不产生作用。