[发明专利]一种具有高抗磨损性能和高反应活性的费托合成铁基催化剂及其制备方法

摘要

本发明提供了一种具有高抗磨损性能和高反应活性的费托合成铁基催化剂及其制备方法。所述费托合成铁基催化剂的主活性组分为Fe，同时含有结构助剂M，抗烧结助剂钇、硼和SiO₂，以及电子助剂钾，其中，M选自下述至少一种：Zn、Cr、Mn、Zr和Cu；Fe与钇、M、硼、钾和SiO₂的质量比依次为100:1‑20:1‑25:0.1‑10:0.5‑10:5‑40。本发明的催化剂的机械强度显著提升，反应过程中的抗磨损性能明显增强，能够显著降低反应器中蜡产物的过滤难度，提高了设备的运行稳定性，降低了操作难度。

主权项

1.一种费托合成铁基催化剂，其主活性组分为Fe，同时含有结构助剂M，抗烧结助剂钇、硼和SiO2，以及电子助剂钾，其中，M选自下述至少一种：Zn、Cr、Mn、Zr和Cu；Fe与钇、M、硼、钾和SiO2的质量比依次为100:1-20:1-25:0.1-10:0.5-10:5-40；制备所述费托合成铁基催化剂的方法，包括下述步骤：1)将硝酸铁与硝酸钇，M的硝酸盐溶于水，得到混合溶液1；2)将氨水与碱性硅溶胶混合均匀，得到混合溶液2；3)将所述混合溶液1和混合溶液2并流混合，发生共沉淀，得到沉淀后浆料；4)将所述沉淀后浆料老化，洗涤，压滤后得到滤饼；5)用去离子水将所述饼料重新打浆，依次加入钾水玻璃、硼酸进行乳化分散，得到乳化后浆料；6)将所述乳化后浆料进行喷雾干燥；7)将喷雾干燥所得产品焙烧，得到费托合成铁基催化剂；步骤7)中，所述焙烧的温度为450-750℃，时间为2-24小时；步骤1)中，所述混合溶液1中，铁与钇、M的质量比依次为：100:1-20:1-25；步骤2)中的碱性硅溶胶中的SiO2与所述混合溶液1中的铁的质量比为5-40:100；步骤2)中所述氨水溶液的质量浓度为5-25％，所述碱性硅溶胶的质量浓度为5-50％：步骤3)中，所述共沉淀过程中，反应体系的pH值控制为7-11，温度为30-90℃：步骤4)中，所述老化的温度为30-90℃，时间为10-24h：步骤5)中，所加入的钾水玻璃中的钾、所加入的硼酸中的硼与所述混合溶液1中的铁的质量比依次为：0.5-10:0.1-10:100；所述乳化的温度为30-70℃；所述乳化后浆料的固含量为15％-50％。