CN104624196A - 一种高比表面积费托合成催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高比表面积费托合成催化剂及其制备方法与应用。通过在传统共沉淀法制备催化剂的不同阶段加入不同种类和含量的有机物，比如在沉淀过程中加入小分子有机物能够抑制沉淀过程中粒子之间的聚集，从而提高整个体系的分散程度，在滤饼中引入大分子有机物可以抑制热处理过程中粒子之间的团聚，这些大分子有机物在焙烧过程中脱除时能够起到造孔的作用，同时结合高热稳定性助剂的使用，能够有效避免热处理过程中催化剂骨架的收缩塌陷，该方法可以显著提高费托合成铁催化剂的表面积，从而大幅度地提高催化剂的活性。

Description

一种高比表面积费托合成催化剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种高比表面积费托合成催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

费托合成反应是指将煤炭、天然气、生物质等含碳资源气化得到的合成气转化为烃类和化学品的过程。由于石油资源的日益枯竭，近年来费托合成技术受到更加广泛的关注。费托合成过程常用的催化剂包括Fe、Co、Ru等。其中Ru由于其昂贵的价格不适合于工业化应用。Fe和Co是仅有的适合于工业化的两种费托合成催化剂。

现有的费托合成铁催化剂大多采用共沉淀法制备。共沉淀法是指将活性组分和助剂在溶液的状态下混合均匀，混合溶液与碱溶液(如氨水溶液，碳酸钠溶液，氢氧化钠溶液等)通过正加、反加或并流的方式混合使活性组分与助剂同时沉淀。该制备方法的特点是原料的利用率高，母液可循环利用，排放量少，催化剂性能的可调性较强，易于商业化。但也存在明显的缺点如工艺路线复杂。美国专利US4617288和US4686313公开了共沉淀法制备FeCuK催化剂。美国专利US5100556公开了一种组成FeZnCuK催化剂的制备方法，该方法中将硝酸铁和硝酸锌共沉淀，干燥后浸渍K助剂和Cu助剂。采用沉淀法制备的催化剂表面积一般难以突破200m²/g，极大地限制了催化剂活性的提高。这是因为在沉淀反应过程中，由于粒子之间不可避免的会发生直接接触，导致粒子之间不可逆的粘连在一起而发生聚集，从而降低了整个体系的无序度，最终降低了催化剂的表面积。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高通过共沉淀法制备的费托合成催化剂的比表面积，从而大幅度地提高催化剂的活性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高比表面积费托合成催化剂及其制备方法。

本发明所提供的高比表面积费托合成催化剂是按照包括下述步骤的方法制备得到的：

1)配制含铁和过渡金属M的溶液，将所述含铁和过渡金属M的溶液与SiO₂溶胶混合，得到混合溶液1；将所述混合溶液1与水溶性有机物Ⅰ混合，得到混合溶液2；

2)在沉淀剂的作用下，使得所述混合溶液2中的铁和过渡金属M共沉淀，得到沉淀浆料；

3)对所述沉淀浆料进行过滤，得到滤饼，将所述滤饼与水、钾助剂前驱体和水溶性有机物Ⅱ混合打浆，得到浆料；将所述浆料进行干燥，得到干燥粉末；

4)向所述干燥粉末中引入抗烧结助剂X前驱体，得到催化剂前驱体，将所述催化剂前驱体干燥后焙烧，得到高比表面积费托合成催化剂。

上述方法步骤1)中，所述过渡金属M可选自下述至少一种：Mn、Cr、V、Mo、W、Ni和Cu。

所述含铁和过渡金属M的溶液具体可为以Fe、所述过渡金属M和硝酸为原料制备得到的混合硝酸盐溶液。

所述含铁和过渡金属的溶液也可为将铁的硝酸盐、所述过渡金属M的硝酸盐溶于去离子水中制得的混合硝酸盐溶液。

所述过渡金属M可选自下述至少一种：Mn、Cr、V、Mo、W、Ni和Cu。

所述含铁和过渡金属M的溶液中，Fe与过渡金属M的质量比为100:1-50,如100:1-25，具体可为100：2.00、100：12.5、100：19.9、100：20.0或100：24.9。

所述混合溶液1中，Fe与所述SiO₂溶胶中SiO₂的质量比为100:1-60，如100:10-40，具体可为100：12.5、100：15、100：20.0或100：32.1。

所述水溶性有机物Ⅰ选自下述至少一种：醇、有机酸和糖类。

所述醇可选自下述至少一种：乙醇、乙二醇、丙三醇和丁二醇，优选OH含量高、水溶性好的多元醇。

所述有机酸可选自下述至少一种：乙酸、草酸、马来酸、柠檬酸和苹果酸。

所述糖可选自下述至少一种：单糖、二糖和多糖。

所述水溶性有机物Ⅰ具体可为葡萄糖、草酸、蔗糖、乙酸或果糖。

所述混合溶液2中，Fe与所述水溶性有机物Ⅰ的质量比为100:0.5-50，如100:0.5-25，具体可为100:0.5、100:1.0、100:10、100:19。

上述方法步骤2)中，所述沉淀剂具体可为氨水。

所述氨水的质量浓度为1-25％。

所述沉淀剂的量以使得沉淀结束时反应体系的pH值为6-9为宜。

所述沉淀剂的加入方式为下述a、b或c：

a、将所述沉淀剂加入到所述混合溶液2中，此过程中pH值由小到大变化，最终pH值保持在pH＝6-9，如pH＝8；

b、将所述混合溶液2加入到所述沉淀剂中，此过程中pH值由大到小变化，最终pH值保持在pH＝6-9，如pH＝8；

c、将所述混合溶液2与所述沉淀剂进行并流共沉淀，此过程中pH值恒定在pH＝6-9，如pH＝8。

所述共沉淀的温度为30℃-85℃。

上述方法步骤3)中，所述滤饼的固含率为6wt％-50wt％。

所述钾助剂前驱体为可溶性钾盐。

所述钾助剂前驱体可选自下述至少一种：硝酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾和有机酸钾。

所述浆料中，Fe与所述钾助剂前驱体中钾的质量比为100:1-8，具体可为100：1.20、100：2.6、100：3.5、100：4.0或100：8.0。

所述水溶性有机物Ⅱ为分子量为400-10000的有机物。

所述水溶性有机物Ⅱ具体可为聚乙二醇400、聚乙二醇600、PVP-k30或聚乙二醇6000。

所述浆料中，Fe与所述水溶性有机物Ⅱ的质量比为100:2-50，优选为100:2-10，具体可为100:2.0或100:4.0。

上述方法步骤3)中，所述浆料的pH值为4.0-10.0，固含率为5wt％-40wt％。

所述干燥具体可为喷雾干燥。

所述喷雾干燥的条件为：进风温度160-420℃，具体可为180℃、260℃、280℃或400℃，出风温度80-200℃，具体可为85℃、90℃、100℃或120℃。

上述方法步骤4)中，所述抗烧结助剂X可选自下述氧化物中的至少一种：ZrO₂、La₂O₃、Y₂O₃和CeO₂。

所述抗烧结助剂X前驱体可选自下述至少一种：Zr、La、Y和Ce的硝酸盐、碳酸盐和有机酸盐。

所述抗烧结助剂X前驱体可通过浸渍法引入到所述干燥粉末中。

所述浸渍法具体可为等体积浸渍法。

所述浸渍的时间为1-24小时。

所述催化剂前驱体中，Fe与所述抗烧结助剂X的质量比为100:1-30，具体可为100：5.78、100:6.15、100：6.6、100:10或100:13.4。

所述干燥的温度为80℃-150℃，时间为5小时-24小时。

所述焙烧在空气气氛中或惰性气氛中进行。

所述焙烧的温度为350-700℃，时间为2-8小时。

制备得到的高比表面积费托合成催化剂的比表面积为210m²/g-270m²/g，磨损率为9％-13％。

由上述方法制备得到的高比表面积费托合成催化剂也属于本发明的保护范围。

所述高比表面积费托合成催化剂主活性组分为Fe，同时含有过渡金属助剂M、钾助剂、抗烧结助剂X和结构助剂。

其中，Fe与过渡金属助剂M、钾、抗烧结助剂X和结构助剂的质量比依次为100:1-50:1-8:1-30:1-60，具体可为100：2.00：1.20：6.15：15.00、100：24.9：8.0：10.1：15、100：20.0：4.0：13.62：20.0、100：19.9：3.5：5.78：12.5或100：12.5：2.6：6.6：32.1。

所述过渡金属助剂M可选自下述至少一种：Mn、Cr、V、Mo、W、Ni和Cu。

所述抗烧结助剂X可选自下述氧化物中的至少一种：ZrO₂、La₂O₃、Y₂O₃和CeO₂。

所述结构助剂为SiO₂。

所述高比表面积费托合成催化剂的比表面积为210m²/g-270m²/g，磨损率为9％-13％。

上述高比表面积费托合成催化剂在费托合成反应中的应用也属于本发明的保护范围。

当所述高比表面积费托合成催化剂用于固定床费托合成反应时，固定床反应条件为：温度为230℃-300℃，空速为1000-20000h^-1，压力为0.1-5.5MPa，原料气H₂/CO＝1.5-2.5，尾气循环比为2。

当所述高比表面积费托合成催化剂用于浆态床费托合成反应时，浆态床反应条件为：温度为230℃-280℃，空速为1000-20000h^-1，压力为0.1-5.5MPa，原料气H₂/CO＝1.5-2.5，尾气循环比为2。

所述高比表面积费托合成催化剂在用于固定床或浆态床费托合成反应前，还需要进行活化预处理。

所述活化预处理的条件为：温度为230-450℃，空速为1000-8000h^-1，压力为0.1-5.5MPa，合成气H₂/CO＝0-1000(不为0)，时间为10h-60h。

本发明通过在传统共沉淀法制备催化剂的不同阶段加入不同种类和含量的有机物，比如在沉淀过程中加入小分子有机物能够抑制沉淀过程中粒子之间的聚集，从而提高整个体系的分散程度，在滤饼中引入大分子有机物可以抑制热处理过程中粒子之间的团聚，这些大分子有机物在焙烧过程中脱除时能够起到造孔的作用，同时结合高热稳定性助剂的使用，能够有效避免热处理过程中催化剂骨架的收缩塌陷，该方法可以显著提高费托合成铁催化剂的表面积，从而大幅度地提高催化剂的活性。而有机物本身在热处理过程中可以很容易的脱出，不会对催化剂的其他性能造成影响。该方法操作简单易行，适合大规模工业化生产。

本发明提供的费托合成铁催化剂在230℃-300℃的反应温度下具有高的反应活性，优良的反应稳定性，以及良好的抗磨损性能。所制备的催化剂具有广泛的适应性，可用作固定床、浆态床(但不仅限于)的费托合成催化剂。本发明提供的提高催化剂表面积的方法也适用于其他催化剂体系。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)本发明提供的提高催化剂表面积的方法新颖，工艺简单，易于大规模生产；

(2)本发明提供的提高催化剂表面积的方法实用性强，能够大幅度地提高催化剂的表面积；

(3)本发明提供的催化剂在浆态床和固定床反应过程中，能够显著提高反应活性；

(4)本发明所提供的催化剂具有较强的抗烧结能力，适合于较高温度下(230～300℃)的费托合成反应。

(5)本发明提供的催化剂在浆态床或固定床反应器操作过程中，烃类产物明显向中等碳数(C₅以上)偏移，甲烷选择性比现有低温浆态床工艺更低，可控制在3wt％以内，且催化剂与产物分离容易。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

称取铁块28.0公斤、电解铬片0.28公斤、电解铜0.28公斤用硝酸溶解制得浓度为10.18wt％的混合硝酸盐溶液备用，其组成为：Fe:Cr:Cu＝100:1.00:1.00(质量比)；称取固含率为30wt％的硅溶胶14.0公斤，加入到上述混合溶液中，充分搅拌；称取葡萄糖0.14公斤加入到上述混合溶液中，使得铁与葡萄糖的质量比为100:0.5，充分搅拌均匀，并升温至80℃；取一定量浓度为5.5wt％的氨水溶液，预热至60℃，在搅拌状态下于80℃、pH值为6.0下连续并流共沉淀；沉淀后老化5分钟，洗涤至浆液中硝酸铵含量小于0.1wt％、过滤得到固含率为16.5％的滤饼；向滤饼中添加5L的去离子水、0.85公斤的碳酸氢钾、聚乙二醇400(PEG-400)0.56公斤，使得铁与PEG-400的质量比为100:2.0；充分打浆后，调节浆料pH为6.5、固含率为10.5wt％，喷雾干燥，控制进风温度为400℃、出风温度为85℃。将抗烧结助剂CeO₂的前驱体六水合硝酸铈(4.33公斤)溶解，加入到喷雾干燥后所得粉末中，浸渍10小时，于120℃下二次干燥15小时。取干燥后的粉末在600℃下焙烧2小时，得到催化剂，按质量计，催化剂组成为Fe：M(Cr:Cu＝1:1)：K：CeO₂：SiO₂＝100：2.00：1.20：6.15：15.00该催化剂记为B。

对比例

称取铁块28.0公斤、电解铬片0.28公斤、电解铜0.28公斤用硝酸溶解制得浓度为10.18wt％的混合硝酸盐溶液备用，其组成为：Fe:Cr:Cu＝100:1.00:1.00(质量比)；称取固含率为30wt％的硅溶胶14.0公斤，加入到上述混合溶液中，充分搅拌均匀，并升温至80℃；取一定量浓度为5.5wt％的氨水溶液，预热至60℃，在搅拌状态下于80℃、pH值为6.0下连续并流共沉淀；沉淀后老化5分钟，洗涤至浆液中硝酸铵含量小于0.1wt％、过滤得到固含率为16.5％的滤饼；向滤饼中添加5L的去离子水、0.85公斤的碳酸氢钾；充分打浆后，调节浆料pH为6.5、固含率为10.5wt％，喷雾干燥，控制进风温度为400℃、出风温度为85℃。取干燥后的粉末在600℃下焙烧2小时，得到催化剂，按质量计，催化剂组成为Fe：M(Cr:Cu＝1:1)：K：SiO₂＝100：2.00：1.20：15.00，该催化剂记为A。

实施例2

称取九水合硝酸铁212.6公斤、三水合硝酸铜5.7公斤、50wt％硝酸锰溶液35.8公斤溶于去离子水中，制得浓度为29.57wt％混合硝酸盐溶液备用，其组成为：Fe:Mn:Cu＝100:19.6:5.3(质量比)；称取固含率为30.0wt％的硅溶胶14公斤加入混合硝酸盐溶液中，充分搅拌均匀；称取草酸0.28公斤加入到上述混合溶液中，使得铁与草酸的质量比为100:1.0并升温至50℃；取一定量浓度为19.6wt％的氨水溶液，预热至20℃，在搅拌状态下于50℃、pH值为9.0下连续并流共沉淀；沉淀后老化120分钟，洗涤至浆液中硝酸铵含量小于0.5wt％、过滤得到固含率为51.2wt％的滤饼；向滤饼中添加5L去离子水和5.66公斤的醋酸钾，PVP 0.56公斤，使得铁与PVP的质量比为100:2.0；充分打浆后，调节浆料pH为5.2、固含率为38.20wt％，喷雾干燥，控制进风温度为180℃、出风温度为90℃。将抗烧结助剂ZrO₂的前驱体五水硝酸锆(10.0公斤)溶解，加入到喷雾干燥后所得催化剂粉末中，浸渍10小时，于120℃下二次干燥15小时。取干燥后的球状催化剂在550℃下焙烧4小时，得到催化剂，催化剂重量组成为Fe：M(Mn:Cu＝19.6:5.3)：K：ZrO₂：SiO₂＝100：24.9：8.0：10.1：15，该催化剂记为C。

实施例3

称取九水合硝酸铁212.6公斤、六水合硝酸镍7.0公斤、三水合硝酸铜5.7公斤、50wt％硝酸锰溶液17.7公斤溶于去离子水中，制得浓度为20.00wt％混合硝酸盐溶液备用，其组成为：Fe：Ni：Mn：Cu＝100：5.0：9.7：5.3；称取固含率为30.0wt％的硅溶18.6公斤加入到混合硝酸盐溶液中，搅拌均匀；称取蔗糖0.28公斤加入到上述混合溶液中，使得铁与蔗糖的质量比为100:1.0，混合盐溶液升温至80℃；取一定量浓度为10.0wt％的氨水溶液，预热至50℃，在搅拌状态下于80℃、pH值为8.5下连续并流共沉淀；沉淀后老化10分钟，洗涤至浆液中硝酸铵含量小于0.2wt％、过滤得到固含率为38.5wt％的滤饼；向滤饼中添加4.5L去离子水、2.0公斤的碳酸钾、聚乙二醇6000(PEG-6000)0.56公斤，使得铁与PEG-6000的质量比为100:2.0；充分打浆后，调节浆料pH为9.0、固含率为28.80wt％，喷雾干燥，控制进风温度为260℃、出风温度为100℃。将抗烧结助剂Zr、Y的前驱体五水合硝酸锆(6.95公斤)和六水合硝酸钇(6.34公斤)溶解后混合，加入到喷雾干燥后所得催化剂粉末中，浸渍10小时，于120℃下二次干燥15小时。取干燥后的球状催化剂在450℃下焙烧5小时，得到催化剂，催化剂重量组成为Fe：M(Ni：Mn：Cu＝5.0:9.7:5.3)：K：X(ZrO₂：Y₂O₃＝7.02:6.60)：SiO₂＝100：20.0：4.0：13.62：20.0，催化剂记为D。

实施例4

称取九水合硝酸铁212.6公斤、六水合硝酸镍6.9公斤、三水合硝酸铜3.2公斤、50wt％硝酸锰溶液22.0公斤溶于去离子水中，制得浓度为21.89wt％混合硝酸盐溶液备用，其组成为：Fe：Mn：Ni：Cu＝100：12.0：4.9：3.0；称取固含率为30.0wt％的硅溶11.6公斤加入到混合硝酸盐溶液中，搅拌均匀；称取乙酸2.8公斤加入到上述混合溶液中，使得铁与乙酸的质量比为100:10，并升温至70℃；取一定量浓度为15.2wt％的氨水溶液，预热至40℃，在搅拌状态下于70℃、pH值为9.0下连续并流共沉淀；沉淀完毕后老化60分钟，洗涤至浆液中硝酸铵含量小于0.8wt％、过滤得到固含率为27.5wt％的滤饼；向滤饼中添加5.2L去离子水、2.51公斤的醋酸钾、聚乙二醇600(PEG-600)1.12公斤，使得铁与PEG-6000的质量比为100:4.0；充分打浆后，调节浆料pH为7.2、固含率为23.5wt％，喷雾干燥，控制进风温度为280℃、出风温度为120℃。将抗烧结助剂La的前驱体六水合硝酸镧(4.36公斤)溶解，加入到喷雾干燥后所得催化剂粉末中，浸渍10小时，于120℃下二次干燥15小时。取干燥后的球状催化剂在350℃下焙烧7.0小时，得到催化剂，催化剂重量组成为Fe：M(Mn:Ni:Cu＝12.0:4.9:3.0)：K：La₂O₃：SiO₂＝100：19.9：3.5：5.78：12.5该催化剂记为E。

实施例5

称取九水合硝酸铁212.6公斤、六水合硝酸镍7.0公斤、50wt％硝酸锰溶液13.6公斤溶于去离子水中，制得浓度为26.35wt％混合硝酸盐溶液备用，其组成为：Fe：Mn：Ni＝100：7.5：5.0；称取固含率为30.0wt％的硅溶胶29.9公斤加入到混合硝酸盐溶液中，搅拌均匀；称取果糖5.32公斤加入到上述混合溶液中，使得铁与果糖的质量比为100:19，并升温至60℃；取一定量浓度为12.5wt％的氨水溶液，预热至40℃，在搅拌状态下于60℃、pH值为7.3下连续并流共沉淀；沉淀结束后老化15分钟，洗涤至浆液中硝酸铵含量小于0.6wt％、过滤得到固含率为38.8wt％的滤饼；向滤饼中添加5L去离子水、1.92公斤的碳酸氢钾，聚乙二醇600(PEG-600)0.56公斤，使得铁与PEG-6000的质量比为100:2.0；充分打浆后，调节浆料pH为8.8、固含率为31.3wt％，喷雾干燥，控制进风温度为260℃、出风温度为100℃。将抗烧结助剂Y的前驱体六水合硝酸钇(6.34公斤)溶解，加入到喷雾干燥后所得催化剂粉末中，浸渍10小时，于120℃下二次干燥15小时。取干燥后的球状催化剂在500℃下焙烧6小时，得到催化剂，催化剂重量组成为Fe：M(Mn：Ni＝7.5:5.0)：K：Y₂O₃：SiO₂＝100：12.5：2.6：6.6：32.1，该催化剂记为F。

表1 催化剂A-F的比表面积结果

a：磨损率测试过程符合美国ASTMD5757标准，测试前首先对样品进行筛分，除去200目以下的细碎粉末，称取筛分后样品50g平铺于表面皿上，将表面皿置于顶部有饱和氯化钙溶液的干燥器中进行加湿以减弱后续测试中产生的静电。将处理好的重量为m_s的样品加入磨耗管内，顶部插入重量为m₀的收集阱，开始以10L/min的速度通入湿度为20％的空气，催化剂在磨耗管中与管壁碰撞以及相互碰撞，产生的碎片被吹入沉降室，更小的催化剂粉尘在沉降室中上升，最终被收集阱收集。1小时后取下收集阱称重，记为m₁，插入收集阱(重量记为m₀’)继续磨耗4h，称取收集阱的重量记为m₂，最后磨耗管中取出催化剂重量记为m_r。最终的精细损失(Fine loss)、磨耗损失(Attrition loss)和回收率(Recovery)的计算公式如下所示。Fine loss＝(m₁-m₀)/m_s*100，Attrition loss＝(m₁-m₀+m₂-m₀’)/m_s*100，Recovery＝(m_r+m₁-m₀+m₂-m₀’)/m_s*100

由表1可知采用本发明提供的方法可以大幅度提高催化剂的比表面积，同时提高催化剂的强度。

表2 催化剂A-F的固定床评价结果

b:失活率是指在保持反应条件不变的条件下，连续运行1000h，初始CO转化率与1000h的CO转化率之差，再除以初始CO转化率，如下式所示：失活率(％)＝％*(初始CO转化率-1000hCO转化率)/初始CO转化率

由表2可知：采用本发明提供的方法制备的催化剂具有良好的反应性能，从固定床反应结果来看，可以显著降低CH₄选择性，同时提高催化剂的运行稳定性。

表3 催化剂A-F的浆态床评价结果

b:失活率是指在保持反应条件不变的条件下，连续运行1000h，初始CO转化率与1000h的CO转化率之差，再除以初始CO转化率，如下式所示：失活率(％)＝％*(初始CO转化率-1000hCO转化率)/初始CO转化率

由表3可知：采用本发明提供的方法制备的催化剂具有良好的反应性能，从浆态床反应结果来看，可以显著降低CH₄选择性，同时提高催化剂的运行稳定性。

Claims (10)

1.一种制备费托合成催化剂的方法，包括下述步骤：

1)配制含铁和过渡金属M的溶液，将所述含铁和过渡金属M的溶液与SiO₂溶胶混合，得到混合溶液1；将所述混合溶液1与水溶性有机物Ⅰ混合，得到混合溶液2；

2)在沉淀剂的作用下，使得所述混合溶液2中的铁和过渡金属M共沉淀，得到沉淀浆料；

3)对所述沉淀浆料进行过滤，得到滤饼，将所述滤饼与水、钾助剂前驱体和水溶性有机物Ⅱ混合打浆，得到浆料；将所述浆料进行干燥，得到干燥粉末；

4)向所述干燥粉末中引入抗烧结助剂X前驱体，得到催化剂前驱体，将所述催化剂前驱体干燥后焙烧，得到费托合成催化剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述方法步骤1)中，所述过渡金属M选自下述至少一种：Mn、Cr、V、Mo、W、Ni和Cu；

所述含铁和过渡金属M的溶液中，Fe与过渡金属M的质量比为100:1-50；

所述混合溶液1中，Fe与所述SiO₂溶胶中SiO₂的质量比为100:1-60；

所述水溶性有机物Ⅰ选自下述至少一种：醇、有机酸和糖类；

所述混合溶液2中，Fe与所述水溶性有机物Ⅰ的质量比为100:0.5-50。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述醇选自下述至少一种：乙醇、乙二醇、丙三醇和丁二醇；

所述有机酸选自下述至少一种：乙酸、草酸、马来酸、柠檬酸和苹果酸；

所述糖选自下述至少一种：单糖、二糖和多糖。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：上述方法步骤2)中，所述沉淀剂为氨水；

所述沉淀剂的加入方式为下述a、b或c：

a、将所述沉淀剂加入到所述混合溶液2中；

b、将所述混合溶液2加入到所述沉淀剂中；

c、将所述混合溶液2与所述沉淀剂进行并流共沉淀；

所述共沉淀的温度为30℃-85℃。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：上述方法步骤3)中，所述钾助剂前驱体为可溶性钾盐；

所述浆料中，Fe与所述钾助剂前驱体中钾的质量比为100:1-8；

所述水溶性有机物Ⅱ为分子量为400-10000的有机物；

所述水溶性有机物Ⅱ选自下述至少一种：PVP和聚乙二醇；

所述浆料中，Fe与所述水溶性有机物Ⅱ的质量比为100:2-50。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：上述方法步骤4)中，所述抗烧结助剂X前驱体选自下述至少一种：Zr、La、Y和Ce的硝酸盐、碳酸盐和有机酸盐。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：上述方法步骤4)中，所述抗烧结助剂X前驱体通过浸渍法引入到所述干燥粉末中；

所述浸渍的时间为1-24小时；

所述催化剂前驱体中，Fe与所述抗烧结助剂X的质量比为100:1-30；

所述干燥的温度为80-150℃，时间为5-24小时；

所述焙烧的温度为350-700℃，时间为2-8小时。

8.一种由权利要求1-7中任一项所述方法制备得到的费托合成催化剂。

9.根据权利要求8所述的费托合成催化剂，其特征在于：所述费托合成催化剂的比表面积为210m²/g-270m²/g，磨损率为9％-13％。

10.一种费托合成方法，其特征在于：所述费托合成方法采用权利要求8或9所述的费托合成催化剂；

所述费托合成在固定床中进行，所述固定床反应条件为：温度为230℃-300℃，空速为1000-20000h^-1，压力为0.1-5.5MPa，原料气H₂/CO＝1.5-2.5，尾气循环比为2；

所述费托合成在浆态床中进行，所述浆态床反应条件为：温度为230℃-280℃，空速为1000-20000h^-1，压力为0.1-5.5MPa，原料气H₂/CO＝1.5-2.5，尾气循环比为2。