CN112844390A - 制备低碳烯烃的铁镍双金属费托催化剂及制备方法与应用 - Google Patents
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- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/80—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with zinc, cadmium or mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/889—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/8892—Manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
- C10G2/30—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
- C10G2/32—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
- C10G2/33—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used
- C10G2/331—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used containing group VIII-metals
- C10G2/332—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used containing group VIII-metals of the iron-group
Abstract
本发明公开了制备低碳烯烃的铁镍双金属费托催化剂及制备方法与应用，属于合成气转化技术领域。本发明所制备的催化剂所述催化剂由包括铁、镍元素构成的合金与助剂元素构成；其中，镍在铁镍总原子中所占的摩尔百分数为0.02‑30；所述的助剂元素为锂、钠、钾、铷、硫、氮、锰、钴、锌中一种或两种以上，其质量分数为0.01‑5wt％。该构成的催化剂具有高的CO转化率、高的C2+烯烃烃选择性、极其低的甲烷选择性；同时可有效的解决因积碳，铁物种烧结长大失活的问题，催化剂的稳定性非常的高。本发明制备的催化剂制备方法相对简单，具有机械强度高，可适用于多用反应场合，具有广阔的工业应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备低碳烯烃的铁镍双金属费托催化剂及制备方法与应用，属于合成气转化技术领域。
背景技术
近年来，由于石油资源日趋紧张和原油价格的持续攀升，将天然气、煤和生物质制得的CO/H2在催化剂作用下、以及在一定温度和压力下转化成烃和其它化学品，受到世界各国研究者的广泛关注。其中，烯烃包括低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)及高碳烯烃(C5+ ＝)，属于一类重要的高附加值化工原料，在国民经济中占有十分重要的地位，其产业发展水平和市场供需平衡情况直接影响着整个石化工业的发展水平和产业规模。将CO/H2合成为甲醇并作为原料是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术(包括甲醇制乙烯、丙烯的MTO工艺和甲醇制丙烯的MTP工艺)。目前，该技术已比较成熟并已实现商业化，但是该技术包括两大步骤，即CO/H2或CO2/H2经铜基催化剂合成甲醇，甲醇经分子筛催化剂转化为烯烃。如能减少反应步骤，将CO/H2或CO2/H2直接高选择性合成烯烃，将体现出流程更短、反应能耗更低的优势。
CO/H2经费托反应路线直接制烯烃是指反应原料在催化剂作用下，通过费托(Fischer-Tropsch)过程合成烯烃(FTO)的过程。FT合成过程中，一般认为先进行碳氧键断裂形成C吸附中间物种，再发生碳碳连接形成不同碳链长度的产物。针对经典的费托机理，一般认为产物的链增长服从聚合机理，产物选择性近似遵循Amderson-Schulz-Flory(ASF)分布，即不同的链增长因子(α)数值对应不同的产物分布，且链增长因子数值越大则产物越偏高碳。因此，FTO过程不仅可得到低碳烯烃，还可得到附加值更高的高碳烯烃(C5+ ＝)，且所得烯烃几乎皆为α-烯烃，异构烯烃含量很低。然而，目前要获得高的烯烃选择性主要是在铁基费托催化剂上进行，并采用碱金属电子助剂如Na、K和结构助剂Mn等进行综合调节。然而铁基催化剂仍然存在因积碳快速失活、烯烃分布宽、CH4和其他低碳烷烃的选择性高等问题，影响了铁基催化剂的潜在应用。
发明内容
【技术问题】
目前，在铁基催化剂上为了获得高的烯烃选择性往往采用添加碱金属电子助剂和过渡金属结构助剂等，然而这些金属助剂一般只是负载于金属表面或与铁一起负载于载体表面，在反应过程中易发生团聚，且易被积碳覆盖失去作用。同时，在这类催化剂上产品分布较宽，低碳烯烃选择性较低，CH4和低碳烷烃选择性较高。
【技术方案】
为解决上述问题，本发明提供了一种铁镍双金属费托催化剂及其制备方法。本发明制备得到的催化剂不仅可有效的解决催化剂因物种烧结失活的问题，同时可显著提升低碳烯烃的选择性，控制CH4和低碳烷烃的选择性。因此，本发明制备的催化剂具有优异催化性能和稳定性。
本发明提供了一种铁镍双金属费托催化剂，所述铁镍双金属费托催化剂是包括铁、镍元素构成的合金与助剂元素。
在本发明的一种实施方式中，镍在铁镍总原子中所占的摩尔百分数为0.02-30。
在本发明的一种实施方式中，所述助剂元素为锂、钠、钾、铷、硫、氮、锰、钴、锌中一种或两种以上，其质量分数为0.01-5wt％。
本发明还提供了所述的合成烯烃的铁镍双金属费托催化剂的制备方法，所述方法包括：
第一步，根据铁镍原子比例，将铁和镍的可溶性盐溶解到水中，每百毫升含铁和镍的溶液在40-95℃下以0.1-20mL/min添加含沉淀剂的溶液，并调节溶液pH为7-13，随后老化0.5-10小时，最后固液分离、洗涤，60-200℃干燥1-24小时，300-700℃焙烧1-24小时制得含铁镍双金属的沉淀物；
第二步，采用浸渍法将助剂元素负载到含铁镍双金属的沉淀物上即可；
其中，当沉淀剂中含有所述助剂元素时，可选择省略或不省略第二步。
在本发明的一种实施方式中，所述铁和镍的可溶性盐为硝酸盐、氯化物、硫酸盐中的一种或两种以上。
在本发明的一种实施方式中，助剂元素的前驱体为助剂元素硝酸盐、氯化物、草酸盐、甲酸盐、乙酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硫化物中的一种或两种以上。
在本发明的一种实施方式中，所述的沉淀剂为碳酸、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸铵、氨水、氢氧化钠和氢氧化钾中一种或两种以上，所述含沉淀剂的溶液的浓度为0.5～6mol/L。
本发明还提供了一种费托合成的方法，所述方法以所述铁镍双金属费托催化剂作为催化剂。
在本发明的一种实施方式中，所述的铁镍双金属费托催化剂在使用前需要在纯氢或含氢的混合气中进行还原；还原温度为250-600℃，还原压力0.1-2MPa，还原空速500-50000mL/g/h；还原时间1-48小时。
在本发明的一种实施方式中，所述费托合成的反应条件为：合成气中氢气与一氧化碳的摩尔比例为0.5-5；反应温度为150-400℃；反应压力为0.1-5MPa；反应空速为500-100000mL/g/h。
在本发明的一种实施方式中，所述费托合成反应可以在固定床、流化床或浆态床中进行。
最后，本发明提供了上述铁镍双金属费托催化剂在一氧化碳加氢领域中的应用。
本发明取得有益的技术效果为：
(1)本发明制备的铁镍双金属费托催化剂可具有高的CO转化率、高的C2+烯烃烃选择性、极其低的甲烷选择性。
(2)本发明制备的铁镍双金属费托催化剂可有效的解决因积碳，铁物种烧结长大失活的问题，催化剂的稳定性非常的高，长时间下催化效果几乎无下降，且能够在不同的操作参数下进行稳定的催化反应。
(3)本发明制备的催化剂制备方法相对简单，具有机械强度高，可适用于多用反应场合，具有广阔的工业应用前景。
附图说明
图1催化剂A还原后的TEM图。
图2实施例1、实施例3、对比例2制备得到的催化剂还原后的XRD图。
具体实施方式
本发明技术细节通过下述实施例做详细的说明。
催化剂性能评价是在不锈钢固定床或浆态床反应器中进行的。0.5克成型后铁镍双金属费托催化剂与2.5克石英砂混合后置于反应器中，400℃、0.2MPa下在40ml/min的纯氢中还原4小时。还原结束后，催化剂床层温度降为200℃。随后合成气(H2：CO：N2＝60:30:10，其中N2为内标物)以一定流量流过催化剂床层，反应压力逐步升至0.5-3MPa，反应温度逐步升至300-360℃开始反应。产物经冷阱后常压在线分析，由一台同时配有热导池和氢离子火焰检测器的气相色谱来分析，色谱条件为5A分子筛填充柱和
毛细填充柱(50米)，程序升温(初温50℃，保持10分钟，随后5℃/min升温至200℃，保持10分钟)；冷阱中产物由另一台配有氢离子火焰检测器的气相色谱离线分析，色谱条件为HP-1毛细填充柱(50米)，程序升温(初温50℃，保持5分钟，随后5℃/min升温至250℃，保持10分钟)。
CO转化率＝(进口CO摩尔数–出口CO摩尔数)/进口CO摩尔数×100％；
产物选择性＝出口产物摩尔数×产物分子中碳原子数/(进口CO摩尔数–出口CO)×100％。
铁镍双金属费托催化剂及其制备方法：
实施例1
第一步，按铁、镍原子比为5:1的硝酸铁和硝酸镍在60℃溶解于去离子水中，随后将1.5mol/L的NaOH溶液以每分钟2mL的滴加速度加入每百毫升铁镍溶液中并强烈搅拌，直至溶液pH值为9.0。该沉淀物在母液中老化2小时；随后对沉淀物进行抽滤并用去离子水洗涤3次，制得样品A。
第二步，将样品A置于120℃烘箱干燥5小时，随后在马弗炉中500℃下焙烧5小时；最后对所制得的催化剂进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。
经ICP元素分析，催化剂中铁、镍原子比基本为5:1，催化剂A中Na元素含量为0.67wt％。催化剂A样品还原后TEM(图1)和XRD(图2)表征，制得样品催化剂为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
实施例2
第一步，按铁、镍原子比为10:1的硝酸铁和硝酸镍在60℃溶解于去离子水中，随后将1.5mol/L NaOH溶液以每分钟2mL的滴加速度加入每百毫升铁镍溶液中并强烈搅拌，直至溶液pH值为13.0。该沉淀物在母液中老化2小时；随后对沉淀物进行抽滤并用水洗涤3次，制得样品B。
第二步，将样品置于120℃烘箱干燥5小时，随后在马弗炉中500℃下焙烧5小时；最后对所制得的催化剂进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。
经ICP元素分析，催化剂中铁、镍原子比基本为10:1，催化剂B中Na元素含量为0.46wt％。XRD分析还原后的样品为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
实施例3
第一步，按铁、镍原子比为3:1的硝酸铁和硝酸镍在60℃溶解于去离子水中，随后将1.5mol/L NaOH溶液以每分钟2mL的滴加速度加入每百毫升铁镍溶液中并强烈搅拌，直至溶液pH值为9.0。该沉淀物在母液中老化2小时；随后对沉淀物进行抽滤并用水洗涤5次，制得样品C。
第二步，将样品在置于120℃烘箱干燥5小时，随后在马弗炉中500℃下焙烧5小时；最后对所制得的催化剂进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。
经ICP元素分析，催化剂中铁、镍原子比基本为3:1，催化剂C中Na元素含量为0.32wt％。XRD分析(图2)还原后的样品为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
实施例4
第一步，按铁、镍原子比为5:1的硝酸铁和硝酸镍在60℃溶解于去离子水中，随后将3.0mol/L氨水溶液以每分钟1mL的滴加速度加入每百毫升铁镍溶液中并强烈搅拌，直至溶液pH值为9.0。该沉淀物在母液中老化8小时；随后对沉淀物进行抽滤并用水洗涤5次，制得不含Na元素的样品。
第二步，将样品置于120℃烘箱干燥5小时，随后在马弗炉中500℃下焙烧5小时，得到催化剂D；最后对所制得的催化剂进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。
经ICP元素分析，催化剂D中铁、镍原子比基本为5:1。XRD分析还原后的样品为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
实施例5
取实施例4中催化剂2.0g，采用等体积浸渍法将催化剂D放入含NaNO3的溶液中，随后进行旋转蒸干，并在120℃下干燥5小时，500℃下焙烧5小时，制得催化剂D1。最后对所制得的催化剂进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。经ICP元素分析，催化剂D1中Na元素的质量分数为0.51wt％。XRD分析还原后的样品为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
实施例6
取实施例4中催化剂2.0g，采用等体积浸渍法将催化剂D放入含Na2S的溶液中，静置2小时，随后进行旋转蒸干，并在200℃下干燥1小时，700℃下焙烧2小时，制得催化剂D2。最后对所制得的催化剂进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。经ICP元素分析，催化剂D2中Na元素的质量分数为0.47wt％，S元素的含量为0.31wt％。XRD分析还原后的样品为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
实施例7
取实施例4中催化剂2.0g，采用等体积浸渍法将催化剂D放入含Mn(NO3)2的溶液中，静置2小时，随后进行旋转蒸干，并在80℃下干燥24小时，300℃下焙烧24小时，制得催化剂D3。最后对所制得的催化剂进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。经ICP元素分析，催化剂D3中Mn元素的质量分数为1.21wt％。XRD分析还原后的样品为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
实施例8
取实施例4中催化剂2.0g，采用等体积浸渍法将催化剂D放入含Na2SO4的溶液中，静置2小时，随后进行旋转蒸干，并在120℃下干燥5小时，500℃下焙烧5小时，制得催化剂D4。最后对所制得的催化剂进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。经ICP元素分析，催化剂D4中Na元素为0.65wt％，S元素的质量分数为0.51wt％。XRD分析还原后的样品为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
实施例9
取实施例4中催化剂2.0g，采用等体积浸渍法将催化剂D放入含Zn(NO3)2的溶液中，静置2小时，随后进行旋转蒸干，并在120℃下干燥5小时，500℃下焙烧5小时，制得催化剂D5。最后对所制得的催化剂进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。经ICP元素分析，催化剂D5中Zn元素为1.36wt％。XRD分析还原后的样品为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
实施例10
取实施例4中催化剂2.0g，采用等体积浸渍法将催化剂D放入含Co(NO3)2的溶液中，静置2小时，随后进行旋转蒸干，并在120℃下干燥5小时，500℃下焙烧5小时，制得催化剂D6。最后对所制得的催化剂进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。经ICP元素分析，催化剂D6中Co元素为1.41wt％。XRD分析还原后的样品为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
实施例11
取实施例4中催化剂2.0g，采用等体积浸渍法将催化剂D放入含K2SO4、Mn(NO3)2的溶液中，静置2小时，随后进行旋转蒸干，并在120℃下干燥5小时，500℃下焙烧5小时，制得催化剂D7。最后对所制得的催化剂进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。经ICP元素分析，催化剂D7中K元素含量为0.87wt％，S元素为0.32wt％，Mn元素为1.54wt％。XRD分析还原后的样品为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
实施例12
取实施例4中催化剂2.0g，采用等体积浸渍法将催化剂D放入含K2SO4、Mn(NO3)2的溶液中，静置2小时，随后进行旋转蒸干，并在120℃下干燥5小时，500℃下焙烧5小时，制得催化剂D8。最后对所制得的催化剂进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。经ICP元素分析，催化剂D8中K元素含量为0.87wt％，S元素为0.32wt％，Mn元素为1.54wt％。XRD分析还原后的样品为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
实施例13
将实施例1中滴加速度改为每分钟5mL，其他条件不变，制得催化剂A1。经ICP元素分析，催化剂A1中Na元素含量为0.58wt％。XRD分析还原后的样品为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
实施例14
将实施例1中滴加速度改为每分钟15mL，其他条件不变，制得催化剂A2。经ICP元素分析，催化剂A2中Na元素含量为0.64wt％。XRD分析还原后的样品为含铁镍合金的铁镍双金属的化合物。
所制备得到的铁镍双金属费托催化剂在一氧化碳加氢反应中的应用
将实施例1-14中催化剂分别置于固定床反应器中，在反应条件320℃，1.0MPa和5000mL/g/h下连续反应500小时。平均转化率和各产物选择性或分布结果见表1。
表1实施例1-14中涉及的催化剂的催化性能
从表1结果中可以看出，采用本发明的催化剂制备方法制备出的铁镍双金属费托催化剂具有超高稳定性，500小时的活性评价中基本不失活；同时具有极其高的C2+烯烃选择性和非常低的CH4和低碳烷烃选择性。
实施例15
将催化剂A置于固定床反应器中，在反应条件300℃，1.0MPa和5000mL/g/h下连续反应500小时。平均转化率和各产物选择性或分布结果见表2。
实施例16
将催化剂A置于固定床反应器中，在反应条件340℃，1.0MPa和5000mL/g/h下连续反应500小时。平均转化率和各产物选择性或分布结果见表2。
实施例17
将催化剂A置于固定床反应器中，在反应条件320℃，2.0MPa和5000mL/g/h下连续反应500小时。平均转化率和各产物选择性或分布结果见表2。
实施例18
将催化剂A置于浆态床反应器中，在反应条件320℃，1.0MPa和5000mL/g/h下连续反应500小时。平均转化率和各产物选择性或分布结果见表2。
表2催化剂A在不同反应条件的催化性能
从表2中可以看出本发明的催化剂在不同反应条件下均表现出非常高稳定性和C2+烯烃选择性，表明所制备的催化剂具有较宽的使用范围。特别是将催化剂置于浆态床中所表现出的稳定性表明催化剂具有很高的机械强度，可满足工业应用。
对比例1
采用实施例1中沉淀法分别制备铁氧化物和镍氧化物，随后将它们按照铁镍原子比为5:1进行物理混合，得催化剂E；对催化剂E进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。ICP分析后，催化剂中Na含量为0.57wt％。将催化剂E置于固定床反应器中用于性能评价，评价条件为320℃，1.0MPa和5000mL/g/h。平均转化率和各产物选择性或分布结果见表3。
对比例2
将实施例1中铁、镍原子比由5:1改为1:1，其他条件和操作步骤不变，所得到的催化剂为F。经ICP元素分析，催化剂中铁、镍原子比基本为1:1，催化剂F中Na元素含量为0.64wt％。但经XRD表征(图2)，还原后的催化剂中仅为铁镍合金，不含金属铁相和金属镍相。这导致生成烯烃的活性非常低，催化剂将表现为完全加氢行为，产物为甲烷和低碳饱和烷烃。
催化剂F用于反应评价，评价条件为320℃，1.0MPa和5000mL/g/h。平均转化率和各产物选择性或分布结果见表3。
对比例3
取实施例4中催化剂2.0g，采用等体积浸渍法将催化剂D放入含较高浓度的NaNO3的溶液中，随后进行旋转蒸干，并在120℃下干燥5小时，500℃下焙烧5小时，制得催化剂G。最后对所制得的催化剂进行压片、破碎、筛选20～40目颗粒，用于反应评价。经ICP元素分析，催化剂G中Na元素的质量分数为6.4wt％。
对比例4
将实施例1中镍元素改为锰元素(硝酸锰)，其他条件和操作步骤不变，所得到的催化剂为H。经ICP元素分析，催化剂中铁、锰原子比基本为5:1，催化剂H中Na元素含量为0.74wt％。催化剂H用于反应评价，评价条件为320℃，1.0MPa和5000mL/g/h。平均转化率和各产物选择性或分布结果见表3。
对比例5
将实施例1中沉淀剂滴加速度改为每分钟30mL，其他条件和操作步骤不变，所得到的催化剂为I。经ICP元素分析，催化剂中铁、镍原子比基本为5:1，催化剂I中Na元素含量为1.2wt％。催化剂I用于反应评价，评价条件为320℃，1.0MPa和5000mL/g/h。平均转化率和各产物选择性或分布结果见表3。
对比例6
采用实施例1中沉淀法分别制备铁氧化物，随后采用等体积浸渍法按铁镍原子比为5:1将镍元素负载到铁氧化物上，经相同旋蒸、干燥和焙烧后，得催化剂J。经ICP元素分析，催化剂J中Na元素含量为0.37wt％。
表3催化剂I-K在不同反应条件的催化性能
从表3中结果可以看出，仅将铁、镍氧化物简单物理混合(对比例1)或者Ni负载在铁氧化物上(对比例6)或者镍含量过高(对比例2)或者钠含量过高(对比例3)都会造成过度加氢，使得产物主要是低价值的低碳烷烃(C1-C4)，并且催化剂快速失活，这主要归因于较为严重的积碳反应。在FeMnNa组合(对比例4)主要产生高碳烯烃，且催化剂快速失活。含铁镍合金双金属的催化剂性能还取决于制备过程中沉淀剂的滴加速度(对比例5)。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种用于合成烯烃的铁镍双金属费托催化剂，其特征在于，所述催化剂包括铁、镍元素构成的合金与助剂元素；其中，镍在铁镍总原子中所占的摩尔百分数为0.02-30；所述的助剂元素为锂、钠、钾、铷、硫、氮、锰、钴、锌中一种或两种以上，其质量分数为0.01-5wt％。
2.权利要求1所述的铁镍双金属费托催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
第一步，根据铁镍原子比例，将铁和镍的可溶性盐溶解到水中，每百毫升含铁和镍的溶液在40-95℃下以0.1-20mL/min添加含沉淀剂的溶液，并调节溶液pH为7-13，随后老化0.5-10小时，最后固液分离、洗涤，60-200℃干燥1-24小时，300-700℃焙烧1-24小时制得含铁镍双金属的沉淀物；
第二步，采用浸渍法将助剂元素负载到含铁镍双金属的沉淀物上即可；
其中，当沉淀剂中含有所述助剂元素时，可选择省略或不省略第二步。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述铁和镍的可溶性盐为硝酸盐、氯化物、硫酸盐、中的一种或两种以上。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述的沉淀剂为碳酸、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸铵、氨水、氢氧化钠和氢氧化钾中一种或两种以上。
5.一种费托合成的方法，其特征在于，所述方法以权利要求1所述的铁镍双金属费托催化剂作为催化剂。
6.根据权利要求5所述的一种费托合成的方法，其特征在于，所述的铁镍双金属费托催化剂在使用前需要在纯氢或含氢的混合气中进行还原。
7.根据权利要求6所述的一种费托合成的方法，其特征在于，还原温度为250-600℃，还原压力0.1-2MPa，还原空速500-50000mL/g/h；还原时间1-48小时。
8.根据权利要求5～7任一项所述的一种费托合成的方法，其特征在于，所述费托合成的反应条件为：合成气中氢气与一氧化碳的摩尔比例为0.5-5；反应温度为150-400℃；反应压力为0.1-5MPa；反应空速为500-100000mL/g/h。
9.根据权利要求5～8任一项所述的一种费托合成的方法，其特征在于，所述费托合成反应在固定床、流化床或浆态床中进行。
10.权利要求1所述的铁镍双金属费托催化剂或权利要求2～4任一所述的制备方法在一氧化碳加氢领域中的应用。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114369002A (zh) * | 2020-10-14 | 2022-04-19 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种合成气合成线性α-烯烃的方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101301612A (zh) * | 2008-05-27 | 2008-11-12 | 神华集团有限责任公司 | 一种含镍的费托合成铁基催化剂及其制备方法 |
| US20160045901A1 (en) * | 2013-03-19 | 2016-02-18 | Korea Institute Of Energy Research | Iron-based catalyst and method for preparing the same and use thereof |
| CN106466611A (zh) * | 2015-08-21 | 2017-03-01 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 共沉淀-熔融法制备的铁基催化剂、其制备方法及应用 |
| CN107285972A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-10-24 | 江南大学 | 一种从合成气生产芳香族化合物的连续反应工艺 |
| CN108435239A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-08-24 | 江南大学 | 一种联产烯烃和芳烃的催化剂及其制备方法与应用 |
| CN109569704A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-05 | 江南大学 | 一种用于合成气直接制备烯烃和芳烃的催化剂及其应用 |
| CN110575833A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-12-17 | 华东理工大学 | 一种用于合成气直接制取低碳α-烯烃的催化剂及其制备方法 |
-
2021
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101301612A (zh) * | 2008-05-27 | 2008-11-12 | 神华集团有限责任公司 | 一种含镍的费托合成铁基催化剂及其制备方法 |
| US20160045901A1 (en) * | 2013-03-19 | 2016-02-18 | Korea Institute Of Energy Research | Iron-based catalyst and method for preparing the same and use thereof |
| CN106466611A (zh) * | 2015-08-21 | 2017-03-01 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 共沉淀-熔融法制备的铁基催化剂、其制备方法及应用 |
| CN107285972A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-10-24 | 江南大学 | 一种从合成气生产芳香族化合物的连续反应工艺 |
| CN108435239A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-08-24 | 江南大学 | 一种联产烯烃和芳烃的催化剂及其制备方法与应用 |
| CN110575833A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-12-17 | 华东理工大学 | 一种用于合成气直接制取低碳α-烯烃的催化剂及其制备方法 |
| CN109569704A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-05 | 江南大学 | 一种用于合成气直接制备烯烃和芳烃的催化剂及其应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| LI, TINGZHEN，ET AL.: "Study on an iron–nickel bimetallic Fischer–Tropsch synthesis catalyst", 《FUEL PROCESSING TECHNOLOGY》 * |
| 孙永仕等: "Cu、Ni、Ru、Pt对费托合成Fe催化剂的助剂作用研究", 《燃料化学学报》 * |
| 林强等: "Co/SiO2催化剂的制备及结构与费托性能研究", 《广东化工》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114369002A (zh) * | 2020-10-14 | 2022-04-19 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种合成气合成线性α-烯烃的方法 |
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