[发明专利]催化剂处理

说明书

本发明涉及费-托法的催化剂处理。

在含铁或钴的催化剂上，将合成气体转化为烃的费-托法是众所周知的。或者活化新鲜的催化剂，或者将使用过的催化剂再生的各种不同的方法，已经被推荐了。较优选的是用氢，特别是只用氢来处理催化剂。而用氢与少量一氧化碳的混合物也已经被公开了(见例如USP4626552)。DE977498公开了有关一氧化碳的氢化反应，周期表第VIII族，特别是铁催化剂的含一氧化碳气体的预处理。

我们已经发现了一种对于含钴催化剂的处理方法，该催化剂结合于费-托反应中以提高催化剂的活性和／或提高制备C5+烃的选择性。

因此本发明提供了一种对于含钴催化剂的处理方法，它包括用含有一氧化碳的气体，在提高的温度下处理催化剂，所说的气体含有少于30％体积的氢。

该提高的温度一般在100至500℃的范围；优选的是200至350℃，详细地说在随后的费-托方法中，高于平均温度至少10℃，例如10～60℃或特别是25～55℃以上，特别优选的升高的温度是220～260℃，尤其是250℃左右。

所使用的气体，基本上全部由一氧化碳、或者由只含有少量其它材料的一氧化碳所组成，该其它材料，例如可高达10％v／v(如1～10％)，但如果需要，该气体可以含占气体总体积的高达95％v(10～95％)，例如高达60％v，(如20～50％v)的其它的组分，例如可以是氮或氩惰性气体。这些气体可以作为惰性载气。包含一氧化碳的气体最好基本上不含氢。如果该气体含有某些氢，气体的氢含量基本上应少于一氧化碳体积的30％v，特别是小于20％v，优选的为少于10％v，更为优选的是少于5％v；该气体可含有1-30％或5-20％v／v的氢(以一氧化碳为基准来计量)。可以在任意需要的压力下，例如50-1000KPa(0．5-10巴)下进行处理，优选的是在大气压力下进行。处理时间并不关键，当然优选的处理时间取决于严格的条件，例如温度和气体的流速。适宜的处理时间至少为10分钟，而优选的为1至12小时。在所说的处理过程之前，在含钴催化剂中的钴，一般至少部分是以氧化的形态来存在，例如，自由的钴氧化物、或者是与某种氧化的载体相混合的氧化物；在处理之前，作为催化剂的钴，主要部分是氧化物形式，至多不过少部分是钴金属；而实际上，所用的新鲜的催化剂基本上是氧化的形态。在优选的处理条件下，含钴的催化剂可以与一氧化碳相互作用，从而避免了明显的沉积作用，特别是基本上避免了任何难熔碳残余物的沉积作用；因此可以使用在大气压力下，在230-270℃，时间为10至1小时的条件。温度越高，所需要的时间越短。可以认为，其相互作用是氧化钴催化剂的还原作用；特别是还原了钴，以得到某种产品，其中，大量的钴以钴金属存在，例如，51-99％，如80-90％(通过处理时，由所流出的气体中的氢的分析或一氧化碳的分析来测定)，少量的钴作为钴的氧化物存在，例如1-49％，如10-20％。

该处理作用可以用来作为对于新鲜的含钴催化剂活化作用。或者，可以被用来对含钴催化剂进行部分再生程序，而后者的催化剂是已经在费-托法反应中用过的了。在任何一种情况下，该处理过程均导致改进随后的费-托法反应性能。该改进用通常的活化作用或再生处理(例如在升高温度下用氢处理)是难以见到的。因此，在另外的实施方案中，本发明提供了一种提高费-托法含钴催化剂的活性和／或生成C₅+烃选择性的方法，其中，该催化剂用本发明的方法进行处理，并且本发明也提供了所说的处理过的催化剂对于所说目的的应用。

在用一氧化碳进行处理之前，该含钴催化剂在升高的温度下，使用含分子氧的气体，例如空气进行预处理，这种预处理对于在费-托法使用过的催化剂特别有效，催化剂通过处理被氧化生成氧化态的含钴催化剂。该用于预处理的升高的温度一般在大约200至600℃的范围，特别是在300至500℃或280至550℃的范围。这种处理可以在任意需要的压力下进行，优选的是大气压力。优选的处理时间将取决于催化剂的变化、取决于所使用的气体中的氧含量及处理条件。一般处理时间应足够长，以除去存在于催化剂上的，特别是再生反应中的催化剂上的任何含碳的残余物。处理时间为至少30分钟，优选的为1至48小时。