[发明专利]适用于费托反应的基于铁的新颖催化剂和其处理方法

权利要求书

1.一种用于生产催化剂的方法，其按如下顺序包含依序步骤：

(1)对在微粒负载物上包含铁氧化物、至少一种碱金属和任选地至少一种碱土金属的催化剂前驱体组合物，

以铁和所述微粒负载物的组合重量计，所述铁氧化物以范围介于1重量百分比到20重量百分比的量存在，

以含铁化合物中的铁的摩尔计，所述碱金属以范围介于大于0摩尔百分比且小于或等于10摩尔百分比的量存在，并且以含铁化合物和负载物的组合重量计，所述碱土金属以范围介于0摩尔百分比到10摩尔百分比的量存在，

进行还原，在含氢气的第一氛围中，在范围介于0.1兆帕斯卡到1兆帕斯卡的氢气压力下，

在300℃到475℃的温度下，

以形成至少部分还原的催化剂前驱体组合物；

(2)在具有含至少90体积百分比一氧化碳和小于10体积百分比氢气的组合物的第二氛围中对所述至少部分还原的催化剂前驱体组合物进行渗碳，

在范围介于0.1兆帕斯卡到1兆帕斯卡的一氧化碳压力下，

在范围介于200℃到小于340℃的温度下，

以形成至少部分渗碳的催化剂前驱体组合物；以及

(3)对所述至少部分渗碳的催化剂前驱体组合物进行调节

在含有氢气和一氧化碳的氛围中

在范围介于0.5到3的摩尔比中，

其中存在最大50体积百分比的惰性气体，以及

其中组合的氢气和一氧化碳压力总计介于0.1兆帕斯卡到2兆帕斯卡的范围，

在范围介于200℃到340℃的温度下，

以形成包含铁碳化物的至少部分调节的微粒催化剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂的磨合期与由相同催化剂前驱体组合物制备、但是未经步骤(1)和步骤(2)中的至少一个的催化剂相比缩短至少20％。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂的最大一氧化碳转化百分比与由相同催化剂前驱体组合物制备、但是未经步骤(1)和步骤(2)中的至少一个的催化剂相比变大至少10％。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂的失活速率与由相同催化剂前驱体组合物制备、但是未经步骤(1)和步骤(2)中的至少一个的催化剂相比减小至少50％。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱金属选自钾和钠。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少部分调节的微粒催化剂被表征为具有

(1)范围介于五纳米到七纳米的平均粒度，和

(2)至少90重量百分比的所述催化剂粒子具有范围介于二纳米到九纳米的粒度的粒度分布。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述微粒负载物包含选自α-氧化铝、二氧化钛、氧化锆、碳化硅、碳纳米纤维和其组合的材料。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述材料是表面积小于100平方米/克的α-氧化铝、二氧化钛或氧化锆；表面积小于500平方米/克的碳化硅或碳纳米纤维；或其组合。

9.一种催化剂组合物，其是通过根据权利要求1所述的方法制备。

10.费托(Fischer-Tropsch)方法，包括：

由包含一氧化碳和氢气的混合物制备烯烃，其中使根据权利要求9所述的催化剂组合物经历高温，其中高温定义为300℃至350℃。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少部分还原的催化剂前驱体组合物包含较低氧化态的铁氧化物，所述较低氧化态的铁氧化物包括Fe3O4，FeO或其混合物。