FeOOH在载 体表面的尺寸：长为60~lOOOnm，宽为30~140nm;载体的含量为50~95wt%,其余为杂 质；催化剂比表面积为200~3000m2/g。
[0026] 进一步，在本发明的最优方案中，长条形的a-FeOOH的含量为2~25wt% ; a-Fe(X)H在载体表面的尺寸：长为100~400nm，宽为50~120mn ;载体的含量为75~ 90wt%,其余为杂质；催化剂比表面积为400~2000m2/g。
[0027] 本发明的煤液化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0028] 1)用水配置亚铁盐溶液，其中亚铁离子Fe2+的浓度为：0? 05mol/L~L 5mol/L，向 配置好的亚铁盐溶液中加入待合成催化剂的50~95wt%的载体并均匀搅拌，形成溶液A ;
[0029] 2)向上述溶液A中通入过量的空气或者氧气，加入碱溶液并搅拌均勾，通过加入 碱溶液的含量控制反应过程PH在5. 0~6. 9,反应0. 5~4小时，反应温度为20~50摄氏 度；所述碱溶液为含有氢氧根离子的强碱或者弱碱；
[0030] 3)反应结束后出料、脱水并干燥，得到活性组分为长条形Cl-FeOOH的负载型催化 剂。
[0031] 本发明提出这种煤液化催化剂的应用：本发明的煤液化催化剂用于煤液化反应， 添加量为反应原料的〇. 3~3wt%。
[0032] 以下通过具体实施例和附图对本发明作进一步说明：
[0033] 实施例1
[0034] 用水配置成浓度为0. 2mol/L的硫酸亚铁盐溶液，并向该盐溶液中加入5. 34g载 体；向上述溶液中通入流量为ImVh的氧气，同时逐渐加入浓度为Imol/L的氨水溶液，控制 其PH在6. 0~7. 0,反应1. 5小时，反应温度为38摄氏度。随后出料、抽滤并在100摄氏度 的恒温干燥箱中干燥，得到以Fe计量负载量为20wt%的本发明催化剂a-FeOOH/载体，该 催化剂的XRD如图1所示，SEM照片如图2所示。
[0035] 实施例2
[0036] 将0. 5公斤七水合硫酸亚铁加入到10公斤水中，并加入2. 88公斤的载体，通入流 量为2m3/h的空气，同时不断加入0. 5公斤的25wt%的氨水。反应1. 5小时，反应温度为25 摄氏度。随后出料、脱水并在1〇〇度下干燥，得到以Fe计量负载量为5wt%的本发明催化剂 a-FeOOH/载体,该催化剂的XRD如图1所示。
[0037] 实施例3
[0038] 将实施例1和实施例2得到的催化剂、现有方法制备的Y-FeOOH/煤催化剂及对 比的赤泥催化剂应用于煤液化反应中，其中Y-FeOOH/煤中Fe为5wt%，该催化剂晶化时间 为1. 5小时；赤泥催化剂中Fe2O3含量为48. 5wt%。以催化裂化油浆和烟煤（灰分）作为 原料。反应条件为：反应温度：455°C;反应氢气初始压力：9MPa;催化剂加入量：lwt% (反 应原料）；煤加入量20wt.% ;硫化剂：硫粉；反应时间：1小时。反应结果及煤液化的相关指 标如下表所示：
[0039]
[0040]
[0041] 对得到的煤液化催化剂Ct-FeOOH进行X-射线衍射测试（XRD)，结果见图1。由图 1 看出a-FeOOH负载的催化剂在 18°、21°、26°、33°、35°、37°、40°、41°、53°、59° 等处出现了明显的a-FeOOH特征衍射峰；在21°、26. 5°处出现了载体碳材料的特征衍射 峰；同时利用现有方法制备了y-FeOOH负载于煤颗上的催化剂，如图一看出y-FeOOH在 14°、27°、36°、38°、46°、60°等处出现了明显的XRD特征衍射峰。
[0042]图2为实施例1中所述催化剂的扫描电镜（SEM)照片。低放大倍数的扫面电镜 照片图2(a、c)看出a-FeOOH颗粒在载体表面比较分散、分布均一。高倍扫面电镜照片图 2(b、d)可以看到长条形的a-FeOOH，长度约为：500nm，宽约为50nm。
[0043] 将上述煤液化催化剂应用于煤液化反应中，各项条件是：反应温度：>440°C;反应 压力：>16MPa;煤的加入量<50wt.%。
【主权项】
1. 一种煤液化催化剂，其特征在于，活性组分为a-FeOOH，载体为大比表面碳材料颗 粒；所述载体的比表面积为200~3000m2/g，碳含量不小于75wt. %。2. 根据权利要求1所述的煤液化催化剂，其特征在于，a-FeOOH含量为1~50wt% ; a-FeOOH在载体表面的尺寸：长为60~1000 nm,宽为30~140nm;载体的含量为50~ 95wt%，其余为杂质；催化剂比表面积为200~3000m7g。3. 根据权利要求2所述的煤液化催化剂，其特征在于，长条形的a-FeOOH的含量为 2~25wt.% ;a-FeOOH在载体表面的尺寸：长为100~400nm，宽为50~120nm;载体的含 量为75~90wt%,其余为杂质；催化剂比表面积为400~2000m2/g。4. 一种权利要求1所述煤液化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 用水配置亚铁盐溶液，其中亚铁离子Fe2+的浓度为：0. 05mol/L~I. 5mol/L，向配置 好的亚铁盐溶液中加入待合成催化剂的50~95wt%的载体并均匀搅拌，形成溶液A; 2) 向上述溶液A中通入过量的空气或者氧气，加入碱溶液并搅拌均匀，通过加入碱溶 液的含量控制反应过程PH在5. 0~6. 9,反应0. 5~4小时，反应温度为20~50摄氏度； 所述碱溶液为含有氢氧根离子的强碱或者弱碱； 3) 反应结束后出料、脱水并干燥，得到活性组分为长条形a-FeOOH的负载型催化剂。5. -种权利要求1所述煤液化催化剂的应用，其特征在于，所述煤液化催化剂用于煤 液化反应，添加量为反应原料的0. 3~3wt%。
【专利摘要】本发明提供了一种煤液化催化剂及其制备方法和应用。本发明催化剂以纳米级α-FeOOH为活性组分，以大比表面积碳材料颗粒为载体，通过共沉淀的方法合成负载型α-FeOOH催化剂。其中，催化剂比表面积为200～3000m2/g，α-FeOOH负载量为1wt％～50wt％。该催化剂的反应活性好，煤液化性能强，而且大比表面积有利于吸附原料中的金属杂质和反应生成的焦炭粒子，防止在反应器壁及内构件结焦。
【IPC分类】B01J23/745, C10G1/06
【公开号】CN104923231
【申请号】CN201510373316
【发明人】李大鹏, 蒋中山, 李慧慧, 黄传峰, 王孟艳, 霍鹏举
【申请人】陕西延长石油（集团）有限责任公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月29日