反应。合成气环境下还原 溫度为250-600°C。费托反应条件如下:反应溫度260-300 °C,压力1.0-2.5 MPa,催化剂 质量10 g，反应时间100小时，合成气组成CO/出=1/1，W/F (CO +出+ Ar) = 5 曲m0ri。表2为考察采用稻壳法制备Fe-MUO)/ Si化催化剂在不同还原溫度下的费托反应 活性。
[0016] 从表2中的反应数据可知，采用稻壳法制备的在不同的还原溫度下还原的催化剂， 其活性差别较大，当还原溫度较低时(250 °C)，催化剂活性较差，CO转化率仅为6%，说明当 还原溫度较低时，=氧化二铁并不能被合成气还原为碳化铁，或者说仅有少部分活性较高 的S价铁能够被还原;逐渐升高还原溫度从250-350°C，所制备的催化剂活性逐渐提到，350 °C还原时，催化剂活性最高为45%。但当还原溫度再次提高时，催化剂的反应活性显著降低， 说明高溫导致金属化烧结，晶粒增长。
[0017] 实施例3: 采用稻壳法制备的化负载量为20%催化剂直接用于费托合成反应。合成气环境下还原 溫度为250-600°C。费托反应条件如下:反应溫度260-300 °C,压力1.0-2.5 MPa,催化剂 质量10 g，反应时间100小时，合成气组成CO/出=1/1，W/F (CO +出+ Ar) = 5 曲mol-i。表3为考察采用稻壳法制备化-M(20)/ Si化催化剂在不同条件下的费托反应活性。
[0018] 从表3中的反应数据可知，采用稻壳法制备的催化剂，其反应活性随着反应溫度的 升高(260-300°C)而升高，随反应压力的增加而增加。
[0019] 实施例4: 表4不同催化剂制备方法对费托反应活性的影响。采用不同方法制备的含量近似的Fe 基催化剂用于费托合成反应。费托反应条件如下：反应溫度260-300 °C,压力1.0-2.5 MPa,催化剂质量10 g，反应时间100小时，合成气组成CO/出=1/1，W/F (CO +此+ Ar) = 5曲m〇ri。表4为考察采用不同的催化剂制备方法对费托反应活性的影响。
[0020] 从表4中的反应数据可知，采用常规浸溃法制备的Fe/Si〇2催化剂活性最差，仅为 33〇/〇 的 CO转化率，采用浸溃法制备化/RHA-air催化剂其反应活性比常规浸溃法制备催化剂的 活性高约10%，但仍低于稻壳法制备催化剂的活性(约低3%)。
[0021 ] 实施例5: 采用稻壳法制备的化负载量为40%催化剂直接用于费托合成反应。合成气环境下还原 溫度为350°C。费托反应条件如下:反应溫度300 °C,压力2.0 MPa,催化剂质量20 g，反 应时间2000小时，合成气组成CO/也=1/1，W/F (CO +也+ Ar) = 1曲mol-i。表5为考 察采用稻壳法制备化-M(40)/ Si化-300催化剂稳定性。
[0022] 从表5中的反应数据可知，采用稻壳法制备的催化剂稳定性特别好，反应2000小时 时，催化剂基本没有失活表现。
[0023] W上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申 请W较佳实施例掲示如上，然而并非用W限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱 离本申请技术方案的范围内，利用上述掲示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等 效实施案例，均属于技术方案范围内。
【主权项】
1. 一种铁基催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法为稻壳法制备高活性Fe-M/Si02 催化剂，包括以下制备过程： 采用浸渍方法，把Fe(N03)3 · 9H20 U 99%)溶解在去离子水中，然后浸渍在一定质量的 稻壳的孔道内；其中Fe的质量占催化剂总质量的1 -60%。2. 把过滤后的前驱体在120°C烘箱中干燥10小时后，在空气中150-500°C焙烧3-5小时， 焙烧后的催化剂在合成气气氛中250-400 °C还原10小时;所制备的Fe-M/Si02催化剂分别命 名为Fe-M(A)/Si02-B，其中Μ指稻壳中含有的微量元素，有K，Ca，Mg等，A指负载Fe的质量分 数，B指催化剂在惰性气氛中的还原温度。3. 根据权利要求1所述的一种铁基催化剂的制备方法，其特征在于，采用浸渍方法制备 Fe/Si02催化剂:把Fe(N03)3 · 9H20 U 99%)溶解在去离子水中，然后浸渍在Si02孔道内，其 中Fe的质量占催化剂总质量的1-60%;采用Si0 2 (Cariact Q-50，Fuji Silysia Co·， specific surface area: 57 ηι? pore volume: 1.2 mLg-1)作为初始载体；首先，Si〇2 在空气条件下600°C焙烧3小时，目的除去载体表面吸附的水和其他杂质;把过滤后的前驱 体在120 °C烘箱中干燥10小时后，在空气中150-500 °C焙烧3-5小时，焙烧后的催化剂在合成 气气氛中250-400°C还原10小时;所制备的Fe/Si02催化剂分别命名为Fe(A)/ Si02-B，A指负 载Fe的质量分数，B指催化剂在惰性气氛中的还原温度。4. 根据权利要求1所述的一种铁基催化剂的制备方法，其特征在于，采用浸渍方法制备 Fe/RHA-air催化剂:把Fe(N03)3 · 9H20 U 99%)溶解在去离子水中，然后浸渍在稻壳灰孔道 内，其中Fe的质量占催化剂总质量的1-60%;RHA-air指稻壳在空气中500°C焙烧3小时后剩 余的残留物，为二氧化硅和微量金属氧化物;把过滤后的前驱体在120 °C烘箱中干燥10小时 后，在空气中150-500 °C焙烧3-5小时，焙烧后的催化剂在合成气气氛中250-400 °C还原10小 时;所制备的Fe/RHA-air催化剂分别命名为Fe(A)/ RHA-air-B，A指负载Fe的质量分数，B指 催化剂在惰性气氛中的还原温度。
【专利摘要】一种铁基催化剂的制备方法，涉及一种催化剂的制备方法，采用浸渍方法，把Fe(NO3)3·9H2O？(≥99%)溶解在去离子水中，然后浸渍在一定质量的稻壳的孔道内；其中Fe的质量占催化剂总质量的1-60%。把过滤后的前驱体在120℃烘箱中干燥10小时后，在空气中150-500℃焙烧3-5小时，焙烧后的催化剂在合成气气氛中250-400℃还原10小时；所制备的Fe-M/SiO2催化剂分别命名为Fe-M（A）/SiO2-B，其中M指稻壳中含有的微量元素，有K，Ca，Mg等，A指负载Fe的质量分数，B指催化剂在惰性气氛中的还原温度。该方法制备的催化剂用于费托合成反应，表现出了良好的反应活性和较低的二氧化碳选择性。
【IPC分类】B01J23/78, C10G2/00
【公开号】CN105582934
【申请号】CN201610120126
【发明人】张志刚, 石磊, 谭猗生
【申请人】沈阳化工大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年3月3日