[发明专利]用于制备含钴催化剂前体的方法和用于烃合成的方法

说明书

本发明提供了用于制备含钴催化剂前体的方法。所述方法包括将包含负载有硝酸钴的二氧化硅(SiO₂)催化剂载体的经负载的催化剂载体煅烧以使硝酸钴转化成钴氧化物。煅烧包括在至少温度范围A期间以不低于10℃/分钟的高加热速率加热经负载的催化剂载体。温度范围A是从经负载的催化剂载体开始煅烧时的最低温度至165℃。气流在至少温度范围A期间作用在经负载的催化剂载体上。将催化剂前体还原以获得费‑托合成催化剂。

技术领域

本发明涉及催化剂。特别地，本发明涉及用于制备包括烃合成催化剂前体的含钴催化剂前体的方法，涉及用于制备包括烃合成催化剂的催化剂的方法，并且涉及包括使用所述催化剂的用于生产烃的方法。

背景技术

已知负载型含钴费-托合成(FTS)催化剂通过以下方式制备：将钴盐例如硝酸钴浸渍到催化剂载体(例如二氧化硅载体)上和/或催化剂载体(例如二氧化硅载体)中，随后煅烧所得经浸渍的(即经负载的)催化剂载体以获得FTS催化剂前体。然后将催化剂前体还原以获得包含分散在载体上的钴晶粒的FTS催化剂。

本领域中已知在制备经二氧化硅负载的催化剂期间使用的煅烧条件并且例如描述于WO 2016/135577和WO2018/029548中。这些文献中使用的煅烧条件包括以1℃/分钟的速率加热至250℃。出乎意料地，现已发现，根据本发明，如果将经负载的催化剂载体在一定温度范围期间保持以高得多的加热速率煅烧，则获得改善的催化剂。

WO 2012/153217公开了以较高加热速率进行煅烧(也公开在WO 2012/153218的比较例中)，并且必要的是，在由本发明公开的其中仅使用高加热速率的温度范围内包括较低加热速率时段。然而，在本发明中出乎意料地发现，在该温度范围期间不期望低加热速率时段。没有预料到的是，在本发明中发现，如果在该温度范围期间不保持高加热速率(即，如果如现有技术所要求的，在所述范围内包括低加热速率时段)，那么催化剂的(例如)活性受到不利影响。

出乎意料地，还发现对于本发明的经负载的催化剂载体，在该范围内不存在低加热速率时段不会导致增加的催化剂破碎。

发明内容

含钴催化剂前体

根据本发明的第一方面，提供了用于制备含钴催化剂前体的方法，所述方法包括：

将包含负载有硝酸钴的二氧化硅(SiO₂)催化剂载体的经负载的催化剂载体煅烧，经负载的催化剂载体的煅烧包括将硝酸钴转化成钴氧化物；以及

煅烧包括在至少温度范围A期间以不低于10℃/分钟的高加热速率加热经负载的催化剂载体，所述温度范围A是从经负载的催化剂载体开始煅烧时的最低温度至165℃，以及其中气流在至少温度范围A期间作用在经负载的催化剂载体上，

从而生产含钴催化剂前体。

催化剂前体可以是用于由至少氢气和一氧化碳来合成烃和/或烃的含氧化合物的烃合成催化剂前体。优选地，催化剂前体是用于进行费-托合成的费-托(FT)合成催化剂前体。FT合成可以在固定床反应器、浆料床反应器或固定流化床反应器中进行。优选地，FT合成是三相浆料床FT合成过程。

经负载的催化剂载体

二氧化硅(SiO₂)催化剂载体可以是沉淀二氧化硅载体。优选地，其是气相法(其也可以称为热解法)二氧化硅载体或硅胶载体。优选地，其是无定形二氧化硅载体，尤其是无定形的气相法二氧化硅载体或无定形硅胶载体。