[发明专利]一种改性氧化铝催化剂载体及制备方法和应用在审
| 申请号： | 201510167269.3 | 申请日： | 2015-04-09 |
| 公开（公告）号： | CN104801350A | 公开（公告）日： | 2015-07-29 |
| 发明（设计）人： | 李德宝;韩建康;贾丽涛;刘岩;侯博 | 申请（专利权）人： | 中国科学院山西煤炭化学研究所 |
| 主分类号： | B01J32/00 | 分类号： | B01J32/00;B01J23/75;B01J23/755;B01J23/889;B01J23/80;B01J23/78;B01J23/72;B01J21/06;B01J23/02;B01J23/34;B01J23/745;B01J23/06;C10G2/00 |
| 代理公司： | 太原市科瑞达专利代理有限公司 14101 | 代理人： | 刘宝贤 |
| 地址： | 030001 山*** | 国省代码： | 山西;14 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 改性 氧化铝 催化剂 载体 制备 方法 应用 | ||
技术领域
本发明涉及一种催化剂载体及制备方法和应用，具体地说是一种改性氧化铝催化剂载体及制备方法和在钴基费托合成中的应用。
背景技术
煤、天然气、生物质等含碳资源经合成气制取清洁燃料油和化学品的费托合成过程，对世界可持续发展具有重要意义。工业应用催化体系中，主要分为铁基催化剂和钴基催化剂两类。其中，钴基催化剂有高重质直链饱和烃选择性、低甲烷选择性、低水煤气变换反应等特点而受到广泛关注。
钴基催化剂，由于活性组分金属钴价格比铁贵，因此在催化剂制备过程中，通常将活性组分分散于多孔性载体中。常用载体包括氧化硅、氧化铝、氧化钛等氧化物载体。其中，氧化铝由于具有比表面积大、强度高和传热性能好等优点而受到普遍重视。
氧化铝负载钴基催化剂的优点是催化剂中活性组分分散度高，然而由于氧化铝与活性钴有强相互作用，易生成难还原的铝酸钴尖晶石化合物，使催化剂还原度大幅降低，从而使催化活性下降。为了促进氧化铝负载钴基催化剂的还原，通常有效的做法是在催化剂中加入钌、铂、铼等贵金属助剂以提高其还原度，或加入氧化锆降低氧化铝载体与金属钴的相互作用。
催化剂载体中尖晶石物种的存在，具有提高催化剂的机械强度、稳定性和减弱相互作用等特点。然而利用尖晶石的优点来改善氧化铝负载钴基费托催化剂性能的应用不多，而且引入尖晶石物种方法的条件苛刻，通常是将可溶性金属盐负载于氧化铝载体表面后经高温焙烧形成，但这会导致载体的比表面积大幅降低，从而使催化剂分散度明显下降。例如等在氧化铝表面经1200℃高温引入铝酸镁尖晶石，载体比表面积下降到只有十几，结果表明虽然催化剂机械强度增加，但催化剂催化性能并不好。
发明内容
本发明目的在于提供了一种能提高催化剂的稳定性和强度，且制备方法简单的改性氧化铝催化剂载体及制备方法和在钴基费托合成催化剂中的应用。
本发明的改性氧化铝催化剂载体的重量组成为：铝与过渡金属和/或碱土金属形成的铝酸盐尖晶石含量0.1％-50％，其余为氧化铝。
如上所述的过渡金属为铁、钴、镍、铜、锌、锰、铬、锆中的一种或几种，碱土金属为镁、钙等中的一种或两种。
本发明的改性氧化铝催化剂载体制备方法如下：
(1)将硝酸铝、可溶性过渡金属和/或碱土金属盐和络合剂一起配置成铝离子浓度为0.1-0.5mol/L的混合溶液，溶液中铝离子与其他金属离子的摩尔比为2-3.5：1，络合剂与铝离子的摩尔比为3-6：1，混合溶液在搅拌，60—100℃温度下进行蒸发，直到蒸发成为粘稠液体；
(2)将步骤(1)所得粘稠液体浸渍于氧化铝上，该氧化铝按占最终载体质量分数的40—99％称取，浸渍时间为12—24h，浸渍后在100—120℃干燥10—15h，所得样品在700—1300℃空气中焙烧，焙烧时间为5—10小时，焙烧后得到改性氧化铝催化剂载体。
如上所述的可溶性过渡金属盐为Co(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O、Ni(NO3)2·6H2O、Cu(NO3)2·3H2O、Zn(NO3)2·6H2O、Mn(NO3)2·4H2O、Cr(NO3)3·9H2O、Zr(NO3)4·5H2O，碱土金属盐为Mg(NO3)2·6H2O、Ca(NO3)2·4H2O。
如上所述的络合剂为柠檬酸、乙二胺四乙酸、酒石酸、苹果酸、甘氨酸、谷氨酸、丙三醇中的一种。
如上所述的氧化铝比表面积为50-500m2/g。
本发明的改性氧化铝载体负载钴基费托合成催化剂的重量百分比组成为：Co3O4为0.1％-40％，其余是改性氧化铝催化剂载体。
本发明的钴基费托催化剂的制备方法如下：
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国科学院山西煤炭化学研究所，未经中国科学院山西煤炭化学研究所许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201510167269.3/2.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
