[发明专利]合成气制备烯烃的催化剂、制备方法及使用方法

权利要求书

1.一种合成气制备烯烃的催化剂，其特征在于，所述催化剂包括如下成分：四氧化三铁单晶和碱性助剂；其中，

所述四氧化三铁单晶占催化剂的质量百分比为70％-95％；

所述碱性助剂占所述催化剂的质量百分比为5％-30％。

2.根据权利要求1所述的合成气制备烯烃的催化剂，其特征在于，

所述碱性助剂为钠型、钾型、钙型氧化物中的一种或按照任意比例混合的多种。

3.根据权利要求1所述的合成气制备烯烃的催化剂，其特征在于，

所述碱性助剂以薄层状包覆在所述四氧化三铁单晶的表面。

4.根据权利要求3所述的合成气制备烯烃的催化剂，其特征在于，

所述四氧化三铁单晶表面的薄层状的碱性助剂的厚度为5-20nm；和/或，

所述四氧化三铁单晶的粒度为20-400nm。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的合成气制备烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

对四氧化三铁单晶进行洗涤，得到纯度大于98％的四氧化三铁单晶；

将所述纯度大于98％的四氧化三铁单晶加入到预先配制的碱性前驱体溶液中，在20-80℃下搅拌3-6小时，得到混合物；

将所述混合物在100-120℃下蒸干，并在300-450℃下焙烧1-2小时，得到混合粉末；

将所述混合粉末进行冷却处理，得到合成气制备烯烃的催化剂，并将所述催化剂在干燥密封条件下保存。

6.根据权利要求5所述的合成气制备烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于，所述对四氧化三铁单晶进行洗涤，得到纯度大于98％的四氧化三铁单晶包括：

将所述四氧化三铁单晶粉碎至粒度为20-400nm，得到待洗涤四氧化三铁单晶；

采用去离子水对所述待洗涤四氧化三铁单晶洗涤至少5次，得到纯度大于98％的四氧化三铁单晶。

7.根据权利要求5所述的合成气制备烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于，所述预先配制的碱性前驱体溶液为所述碱性助剂的可溶性化合物；

所述可溶性化合物为硝酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、碱式碳酸盐、氢氧化物中的任意一种。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的合成气制备烯烃的催化剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述催化剂装入反应器中，并向所述反应器中通入摩尔比为1:1-5:1的氢气和一氧化碳的混合气体；

在预设反应条件下，对所述混合气体进行烯烃合成反应，制备得到烯烃。

9.据权利要求8所述的合成气制备烯烃的催化剂的使用方法，其特征在于，所述预设反应条件为：烯烃合成反应的气压为0.1-5MPa；烯烃合成反应的反应温度为250-400℃；烯烃合成反应的体积空速为2000-5000h^-1。

10.据权利要求8所述的合成气制备烯烃的催化剂的使用方法，其特征在于，在所述预设反应条件下，对所述混合气体进行烯烃合成反应，制备得到烯烃的过程中，

当所述一氧化碳的转化率为50％-99％时，所述烯烃的择性为50％-80％。