一种负载型铁基催化剂及其制备方法_2

文档序号:9360720阅读:来源:国知局
焙烧6h。焙烧 后的载体不饱和喷淋浸渍三乙胺水溶液,三乙胺水溶液喷淋体积为所用载体总饱和吸水量 的35%,三乙胺水溶液中三乙胺的质量含量为载体质量的8%,喷淋浸渍后在KKTC干燥5h。 按最终催化剂Fe含量9wt%计,吸附三乙胺的载体采用等体积浸渍法浸渍硝酸铁水溶液, 100°C干燥16小时,在550°C中焙烧4小时。按催化剂中锰含量为3. 6wt%,Fe、K和Mn的质 量比为70 :3 :28计等体积浸渍硝酸锰和硝酸钾混合液,KKTC干燥16小时,在550°C中焙烧 4小时,所得催化剂记为C-I。C-I催化剂合成气直接制备低碳烯烃的反应结果如表1所示。
[0020] 催化剂评价试验在高压连续固定床反应器中进行,以纯氢350°C下还原5小时,压 力为l.OMPa。降温后切换合成气进行反应。反应流出物分别由热阱、冷阱收集。反应条件 为280°C,1200h \2. 0MPa,H2/C0=l (摩尔比)。C-I催化剂合成气直接制备低碳烯烃的300h 反应结果如表1所示。
[0021] 实例 2 称取市售氧化铝,采用不饱和浸渍法浸渍质量分数为10%的硫酸锌水溶液,浸渍温度 为60°C,浸渍时间2h,浸渍量为氧化铝载体饱和吸收溶液量的40%,在90°C下干燥10h, 900 °C焙烧4h。焙烧后的载体不饱和喷淋浸渍吗啡水溶液,吗啡水溶液喷淋体积为所用载体 总饱和吸水量的10%,吗啡水溶液中吗啡的质量含量为载体质量的2%,喷淋浸渍后氧生5h, 在90°C干燥8h。其余同实施例1,制得催化剂记为C-2,300h评价结果见表1。
[0022] 实例 3 除浸渍的硝酸铁水溶液中加入了质量分数为5%的柠檬酸铵外,其余同实施例1,制得 催化剂记为C-3, 300h评价结果见表1。
[0023] 实例 4 除浸渍的硝酸铁水溶液中加入了质量分数为10%的柠檬酸铵外,其余同实施例1,制得 催化记为C-4,300评价结果见表1。
[0024] 实例 5 同实施例1,不同之处在于采用氯气和氢气的混合气对催化剂进行还原,氯气在混合气 中的体积含量为5%,制得催化剂记为C-5, 300h评价结果见表1。
[0025] 实施 6 同实施例1,不同之处在于催化剂采用氯气和氢气的混合气进行还原,氯气在混合气中 的体积含量为1%,其余同实施例1,制得催化剂记为c-6,300h评价结果见表1。
[0026] 比较例1 除采用饱和喷淋浸渍质量分数为5%的硝酸锌水溶液外,其余同实施例1,制得催化剂 记为B-I,300h评价结果见表1。
[0027] 比较例2 除不喷淋浸渍三乙胺水溶液外,其余同实施例1,制得催化剂记为B-2, 300h评价结果 见表1。
[0028] 表1催化剂的反应性能
【主权项】
1. 一种合成气制低碳烯烃催化剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤: (1) 以氧化铝为载体采用不饱和浸渍法浸渍锌盐溶液,干燥后于700°C ~1000°C下焙烧 Ih-IOh ; (2) 采用不饱和浸渍法用含有吸附剂的润湿液浸渍步骤(1)焙烧后的载体,其中所述的 吸附剂为碳数为2~15的有机胺,所述的吸附剂的加入量占步骤(1)焙烧后的载体重量的 1%~10% ; (3) 步骤(2)含吸附剂的载体浸渍含有活性金属铁的溶液,经干燥、焙烧后再浸渍金属 助剂,再经干燥、焙烧后制得合成气制低碳烯烃催化剂。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)干燥后在80(TC ~90(TC下焙烧 2h-8h〇3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中锌盐包括氯化锌、硝酸锌或硫 酸锌中的一种或几种。4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中锌盐溶液为锌盐的水溶液,锌 盐溶液中锌盐的质量分数为5-10%。5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中锌盐溶液的浸渍量为氧化铝 载体饱和吸收溶液量的5-60%,浸渍时间为l-5h,浸渍温度为40-60°C,浸渍后干燥温度为 80-150°C,干燥时间为2-15h。6. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中锌盐溶液的浸渍量为氧化铝载 体饱和吸收溶液量的20-50%。7. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中有机胺包括脂肪胺、醇胺、酰 胺、脂环胺或芳香胺中的一种或几种。8. 根据权利要求1或7所述的方法,其特征在于:步骤(2)中有机胺包括一乙胺、二 乙胺、三乙胺、乙二胺、己二胺、叔丁胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基甲酰胺、丙酰 胺、丁酰胺、吡啶、吗啡、苯胺、二苯胺、1-萘胺、二萘胺中的一种或几种。9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于:步骤(2冲有机胺为二乙胺、三乙胺、吗啡 中的一种或几种。10. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中浸渍含有吸附剂的润湿 液,采用不饱和喷浸,其中不饱和浸渍所用的浸液量和载体饱和吸收溶液量的体积比为 0. 05~0. 4。11. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2冲浸渍含有吸附剂的润湿液后, 在不超过所选吸附剂的分解温度下干燥,或者直接浸渍含有活性金属铁的溶液,干燥温度 为60°C~150°C,干燥时间0? 5h~20h。12. 根据权利要求11所述的方法,其特征在于:干燥温度为80°C~120°C,干燥时间为 Ih ~6h〇13. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中浸渍含有吸附剂的润湿液浸 渍结束后,直接进行下一步骤,或者经过养生再进行下一步骤,养生时间为0. 5~8h。14. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中助剂为K和Mn,制备的合成 气制低碳烯烃催化剂中Fe与助剂K和Mn的质量比分别为(65~75) : (0. 5~5) : (23~34)。15. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中活性组分Fe及金属助剂K、 Mn通过浸渍法担载到载体上。16. 根据权利要求14所述的方法,其特征在于:铁源为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁中的一 种或几种,钾源为硝酸钾、碳酸钾、氯化钾中的一种或几种,锰源为硝酸锰或氯化锰。17. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)含有活性金属铁的溶液中加入 了 2-15%以质量计的柠檬酸铵。18. 根据权利要求17所述的方法,其特征在于:步骤(3)含有活性金属铁的溶液中加入 了 5-10%以质量计的朽1檬酸铵。19. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中用含活性金属组分及助剂的 溶液浸渍载体,浸渍后经过干燥和焙烧步骤,干燥步骤在50-150°C下干燥8-24小时,焙烧 步骤在350-700°C下焙烧2-10小时。20. -种采用权利要求1-19任一方法制备的合成气制低碳烯烃催化剂,其特征在于: 该催化剂以Fe为活性组分,以K和Mn为助剂,催化剂中Fe的重量百分含量为0. 5%-20%, Fe与助剂K和Mn的质量比分别为(65~75) : (0. 5~5) : (23~34)。21. 权利要求20所述催化剂的还原方法,其特征在于:采用氯气和氢气的混合气进行 还原,氯气在混合气中的体积含量为0. 5-10%,还原温度为300-450°C,还原时间为3-10小 时,还原压力为〇? 5-2MPa。22. 根据权利要求21所述的还原方法,其特征在于:氯气在混合气中的体积含量为 1-5% 〇
【专利摘要】一种负载型铁基催化剂及其制备方法。本发明公开一种合成气制低碳烯烃催化剂的制备方法,包括如下步骤:(1)以氧化铝为载体采用不饱和浸渍法浸渍锌盐溶液,干燥后于700℃~1000℃下焙烧1h-10h;(2)采用不饱和浸渍法用含有吸附剂的润湿液浸渍步骤(1)焙烧后的载体,其中所述的吸附剂为碳数为2~15的有机胺,所述的吸附剂的加入量占步骤(1)焙烧后的载体重量的1%~10%;(3)步骤(2)含吸附剂的载体经干燥后浸渍含有活性金属铁的溶液,经干燥、焙烧后再浸渍金属助剂,再经干燥、焙烧后制得合成气制低碳烯烃催化剂。该催化剂具有长周期运转活性稳定性高的特点,有利于工业应用及推广。
【IPC分类】C07C1/04, B01J23/889, C07C11/02
【公开号】CN105080561
【申请号】CN201410184818
【发明人】王诗语, 李 杰, 张舒冬, 张信伟, 孙晓丹, 尹泽群, 刘全杰
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月5日
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