[发明专利]一种微球状流化床催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种微球状流化床催化剂，所述催化剂为微球状，孔径分布：孔径为所占的孔容为总孔容的60％～80％，孔径小于所占的孔容为总孔容的20％以下，孔径大于所占的孔容为总孔容20％以下；

所述催化剂包括载体和活性组分，所述活性组分含有以原子比计，化学式如下的组合物：Fe₁₀₀Mn_aGa_bA_cB_dC_eO_x，

A包括选自碱金属中的至少一种；

B包括选自碱土金属中的至少一种；

C包括选自Ag和Cu中的至少一种；

a的取值范围为30.0～120.0；

b的取值范围为1.0～15.0；

c的取值范围为0.1～10.0；

d的取值范围为0.1～10.0；

e的取值范围为1.0～60.0；

x为满足催化剂中各元素化合价所需的氧原子总数。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述A组分碱金属选自Li、Na、K、Rb和Cs中的至少一种；所述B组分碱土金属选自由Ca、Sr和Ba中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述C组分为Ag和Cu。

4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，a的取值范围为40.0～110.0，b的取值范围为2.0～13.0，c的取值范围为0.5～8.0，d的取值范围为0.5～8.0，e的取值范围为5.0～50.0。

5.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体包括选自二氧化硅、氧化铝和氧化钛中的至少一种；载体用量以重量百分比计为催化剂重量的20％～80％。

6.一种微球状流化床催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将可溶性铁盐溶于水中制成溶液Ⅰ；Mn、Ga、C组分的可溶性盐溶于水中制成溶液Ⅱ；

(2)将溶液Ⅰ、溶液Ⅱ混合制成混合溶液Ⅲ，用沉淀剂对溶液Ⅲ进行沉淀；

(3)步骤(2)所得沉淀物经洗涤后，与载体溶胶混合打浆；再加入B组分碱土金属和A组分碱金属的可溶性盐溶液，并加入酸碱调节剂调节浆料的pH值为1～6；

(4)在步骤(3)所得物料中，在搅拌下，加入表面张力调节剂，混合均匀，将上述混合浆料喷雾干燥成型；然后进行焙烧，得到微球状流化床用催化剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的可溶性铁盐为硝酸铁或硫酸铁；步骤(1)所述的Mn、Ga、C组分可溶性盐为可分解为氧化物的盐类。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的酸碱调节剂为氨水或硝酸中的一种。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的表面张力调节剂选自乙醇、丙醇、正丁醇、丙酮、丁酮中的至少一种。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述表面张力调节剂的滴加速度为4-8毫升/分钟，且搅拌10-30分钟。

11.一种权利要求1-5任一项所述的微球状流化床用催化剂在应用前的处理方法，包括还原处理和碳化处理。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述还原处理包括：

(1)以H₂体积浓度为3％-25％的H₂/N₂气体，以3-25℃/分钟升温至250-650℃；

(2)在压力0-5MPa、催化剂负荷3000-6000mL·h^-1·g^-1，250-650℃保持12-48小时。