[发明专利]费托合成催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种费托合成催化剂，该催化剂包括耐热无机氧化物和活性组分，所述活性组分包括钴和助剂，所述助剂选自IA族金属元素、IIA族元素、IB族元素、IIB族元素、IIIB族元素、IVB族元素、VB族元素、VIB族元素、VIIB族元素和VIII族元素中的至少一种，以催化剂的总量为基准，以氧化物计，钴的含量为10-40重量％，助剂的含量为0.002-17重量％；

所述催化剂经再还原处理之后催化剂的活性中心数为0.02-0.2mmol氢气/g催化剂，所述再还原处理条件包括：温度为220℃，时间为2小时，再还原气氛为氢气浓度为10体积％的含氢气和氩气的气氛，气剂体积比为15000；

所述费托合成催化剂的粒径为1-10mm。

2.根据权利要求1所述的费托合成催化剂，其中，以催化剂的总量为基准，以氧化物计，钴的含量为12-35重量％，助剂的含量为0.002-10重量％；

优选地，所述助剂选自La、Zr、Mn、V、Cr、Cu、Ce、W、Ti、Zn、Sc、Mg、Ca、Be、Na、K、Ru、Ag、Au、Re、Pt和Pd中的一种或多种，进一步优选地，所述助剂选自La、Zr、Cu、Ce、W、Ti、Ru、Ag、Au、Re、Pt和Pd中的一种或多种；

优选地，所述耐热无机氧化物选自氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化钙和氧化钛中的一种或多种，更优选为氧化铝和/或氧化硅。

3.根据权利要求1或2所述的费托合成催化剂，其中，所述催化剂经再还原处理之后催化剂的活性中心数为0.025-0.15mmol氢气/g催化剂；

优选地，所述催化剂通过TPR表征，在其TPR曲线中，面积最大的低温还原峰的峰值对应的温度为150-280℃，优选为160-270℃。

4.一种费托合成催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)通过浸渍法向耐热无机氧化物上引入活性组分，得到氧化态催化剂；所述活性组分包括钴和助剂，所述助剂选自IA族金属元素、IIA族元素、IB族元素、IIB族元素、IIIB族元素、IVB族元素、VB族元素、VIB族元素、VIIB族元素和VIII族元素中的至少一种，所述耐热无机氧化物的粒径为1-10mm；

(2)在含氢气氛下，对所述氧化态催化剂进行还原；

所述还原包括：阶段1)以60-150℃/小时的升温速率升至160-300℃，保温0.5-8小时；阶段2)以50-150℃/小时的升温速率升至320-520℃，保温0.3-8小时；

(3)待步骤(2)还原得到的催化剂温度降至60℃以下，将步骤(2)还原得到的催化剂进行钝化，所述钝化包括：持续通入60℃以下含氧气体，控制钝化温度不高于80℃；其中，所述含氧气体的氧浓度不断升高。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，耐热无机氧化物和活性组分的用量使得氧化态催化剂中，以氧化态催化剂的总量为基准，以氧化物计，钴的含量为10-40重量％，优选为12-35重量％，助剂的含量为0.002-17重量％，优选为0.002-10重量％；

优选地，所述助剂选自La、Zr、Mn、V、Cr、Cu、Ce、W、Ti、Zn、Sc、Mg、Ca、Be、Na、K、Ru、Ag、Au、Re、Pt和Pd中的一种或多种，更优选选自La、Zr、Cu、Ce、W、Ti、Ru、Ag、Au、Re、Pt和Pd中的一种或多种；

优选地，所述耐热无机氧化物选自氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化钙和氧化钛中的一种或多种，更优选为氧化铝和/或氧化硅。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述含氢气氛含有氢气以及任选的保护性气体；

优选地，所述含氢气氛中，氢气的浓度不低于5体积％，优选5-80体积％；

优选地，所述保护性气体选自氮气、氦气、氩气和氖气中的至少一种。