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活性炭負(fù)載鈷基合成油催化劑及其制備方法和應(yīng)用與流程

文檔序號:12327371閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種活性炭負(fù)載鈷基合成油催化劑的制備方法,其特征在于,采用浸漬方法將活性組分Co和助劑的可溶性鹽溶液浸漬在活性炭載體上,烘干后制得催化劑前驅(qū)體,對制得的催化劑前驅(qū)體進(jìn)行優(yōu)化處理,步驟為將催化劑前驅(qū)體裝填在反應(yīng)器中進(jìn)行焙燒和還原,再依次進(jìn)行H2/CO的混合氣氛、CO氣氛、H2氣氛處理,得到最終的活性炭負(fù)載鈷基合成油催化劑。

2.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,助劑為Zr、Pd和Ru中的一種或幾種,活性組分Co占催化劑的5~30wt%,助劑占催化劑的0.01~5wt%。

3.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,活性炭的比表面積為100~1000m2/g,平均孔徑為3~20nm,孔容為0.4~2.0mL/g。

4.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,活性組分Co占催化劑的10~20wt%;助劑占催化劑的0.2~3wt%。

5.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,采用浸漬方法浸漬后,將催化劑前驅(qū)體在室溫下陰干,在333~353K溫度下,空氣氣氛中,烘干16~36小時。

6.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述焙燒和還原步驟所使用的反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器。

7.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,催化劑前驅(qū)體優(yōu)化處理操作步驟為,

1)焙燒:在氮氣或氬氣氣氛下473~673K焙燒2~10小時,壓力為常壓,空速為300h-1~1000h-1;

2)還原:焙燒后切換H2進(jìn)行還原處理,H2氣為純H2或H2/N2的混合氣,H2含量為5~100%,溫度573~773K,時間10~30小時,壓力為0.1~1.0MPa,空速為500h-1~1000h-1;

3)H2/CO混合氣氛處理:a.對于裝填在流化床反應(yīng)器的催化劑,采用惰性氣體輸送吹掃至預(yù)先裝有液體石蠟的漿態(tài)床反應(yīng)器中,然后切換H2/CO的混合氣氛,H2/CO的摩爾比為1~3,在漿態(tài)床中進(jìn)行處理,b.對于裝填在固定床反應(yīng)器的催化劑,經(jīng)過焙燒和H2處理后,直接切換H2/CO的混合氣氛,H2/CO的摩爾比為1~3,進(jìn)行處理,處理的條件為:溫度為473~503K,壓力為2.0~4.0MPa,空速為300h-1~3000h-1,時間為2~50小時,H2/CO的混合氣連續(xù)進(jìn)料,處理過程中有一些產(chǎn)物生成,尾氣和產(chǎn)物持續(xù)出料,用熱罐收集其重質(zhì)組分,再用冷阱收集其輕質(zhì)組分,熱罐溫度維持在383~413K,冷阱溫度維持在278~283K;

4)CO氣氛處理:含有CO的氣氛為純CO或CO/N2的混合氣,CO的含量為10~100%,溫度為473~513K,時間為2~50小時,壓力為0.1~10.0MPa,空速為300h-1~1000h-1;

5)H2氣氛處理:H2氣氛為純H2或H2/N2的混合氣,H2含量為5~100%,處理溫度為473~573K,時間為6~50小時,壓力為0.1~1.0MPa,空速為300h-1~1000h-1

8.一種權(quán)利要求1-7任一所述制備方法制備得到的活性炭負(fù)載鈷基合成油催化劑。

9.一種權(quán)利要求8所述活性炭負(fù)載鈷基合成油催化劑在CO加氫制備合成油中的應(yīng)用。

10.按照權(quán)利要求9所述的應(yīng)用,其特征在于,CO加氫反應(yīng)中的反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器或漿態(tài)床反應(yīng)器,原料氣為H2/CO的混合氣,H2/CO的摩爾比為1~3,反應(yīng)條件:溫度為473~513K,壓力為2.0~4.0MPa,空速為1000h-1~4000h-1,H2/CO的混合氣連續(xù)進(jìn)料,在催化劑床層進(jìn)行CO加氫反應(yīng),反應(yīng)尾氣和產(chǎn)物持續(xù)出料,反應(yīng)生成的液相產(chǎn)物先用熱罐收集其重質(zhì)組分,再用冷阱收集其輕質(zhì)組分,熱罐溫度維持在383~413K,冷阱溫度維持在278~283K。

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