包含钴镁和贵金属的费-托催化剂

2016-12-22
研发部

                包含钴镁和贵金属的费-托催化剂

  负载在二氧化钛、氧化铝或二氧化硅上的贵金属助催化的钴费-托催化剂是已知的。US4088671公开了一种烃合成方法,其使用在不同载体上的Ru助催化的Co催化剂。US4493905公开了适于费-托反应的流化床催化剂,其如下来制备:将细碎的氧化铝与钴盐的含水浸溃溶液接触,干燥经浸溃的载体,其后将该载体与钌和IIIB族或者IVB族金属的非含水的有机浸溃溶液接触。US4822824公开了在二氧化钛上的Ru助催化的Co催化剂。使用这些催化剂经常出现的问题是使用中在高温的快速失活,特别是在> 2300C的温度操作时更是如此。类似地,US7071239公开了费-托方法和催化剂,其使用了已经在高温煅烧的基于勃姆石的稳定化的载体。优选的结构稳定剂可以包括元素例如钴、镁、锆、硼、铝、钡、硅、镧、其氧化物或者其组合,或者可以包括沉淀氧化物例如共沉淀的二氧化硅-氧化铝。我们已经发现使用贵金属助催化剂和镁改性的氧化铝载体的组合(其中镁以低水平存在,并且在较低的温度制备),所形成的钴费-托催化剂在费-托反应中具有提高的活性和稳定性,特别是在高温更是如此。

因此本发明提供一种用于制备适用于烃的费-托合成的催化剂前体的方法,该催化剂前体包含10-40wt%的氧化钴微晶和0.05-0.5wt%的贵金属助催化剂,其分散在多孔过渡型氧化铝的表面上,其中该过渡型氧化铝的表面已经通过纳入0.25-3.5wt%的镁来改性,该方法包括以下步骤:

(a)如下来形成经改性的催化剂载体:用镁化合物浸溃过渡型氧化铝,在第一煅烧中在< 600°C的温度干燥和煅烧经浸溃的氧化铝,以将镁化合物转化成氧化形式。

(b)如下来形成催化剂前体:用钴化合物和贵金属助催化剂化合物浸溃经改性的催化剂载体,在第二煅烧中干燥和煅烧经浸溃的催化剂载体,以将钴化合物转化成氧化钴。

制备催化剂载体的方法包括:(a)如下来形成改性的催化剂载体:用镁化合物浸溃过渡型氧化铝,在第一煅烧中在< 600°C的温度干燥和煅烷烃浸溃的氧化铝,以将镁化合物转化成氧化形式,和(b)如下来形成催化剂前体:用钴化合物和贵金属助催化剂化合物浸溃经改性的催化剂载体,在第二煅烧中干燥和煅烷烃浸溃的催化剂载体,以将钴化合物转化成氧化钴。在浸溃方法中,适合的可溶性金属化合物(例如金属硝酸盐或乙酸盐)可以从水溶液或非水溶液(例如乙醇)(其可以包含其他材料)浸溃到载体材料上,然后干燥除去一种或多种溶剂。一种或多种可溶性金属化合物可以存在于该溶液中。可以进行一个或多个浸溃步骤来提高金属负载量。浸溃可以使用催化剂制造领域的技术人员已知的任何方法来进行,但是优选通过所谓的“干法”或“初始润湿”浸溃来进行,因为这使得所使用的和需要在干燥中除去的溶剂的量最小化。初始润湿浸溃包括将载体材料与仅足以填充载体的孔的溶液进行混合。

本发明的催化剂已经显示出在高运行温度的增加的稳定性,尤其是200-260°C的温度,特别是230-260 V的温度。对于230-250 V的温度,该方法可以以CO转化率40%以上,C5+烃选择性≥80%和甲烷选择性≤15%(优选≤10%)来运行。这种选择性稳定性(即C5+烃选择性稳定性和甲烷选择性稳定性)已经被证实是24小时或更长。不具有氧化镁助催化或者具有更高水平镁的相应的催化剂不显示出相同的选择性稳定性。在相的流速、温度和压力条件下可以实现0.8以上和甚至0.9以上的转化率稳定性,其定义为初始CO转化率(在≥210°C操作之前)除以最终CO转化率(在≥210°C,特别是230°C _260°C操作之后)。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司