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共沉淀-熔融法制備的鐵基催化劑、其制備方法及應用與流程

文檔序號:12147606閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種共沉淀-熔融法制備的鐵基催化劑,其特征在于,所述催化劑中含有鐵元素Fe、金屬元素A和金屬元素B;所述金屬元素A選自鋁和/或過渡金屬中的至少一種;所述金屬元素B選自堿金屬和/或堿土金屬中的至少一種;

各金屬元素以金屬單質(zhì)和/或金屬氧化物的形式存在;

以催化劑中所含金屬元素總量為100wt%計,金屬元素Fe在所述催化劑中的含量為50wt%~99wt%,金屬元素A在催化劑中的含量為0.1wt%~50wt%,金屬元素B在催化劑中的含量為0.01wt%~40wt%。

2.根據(jù)權利要求1所述的鐵基催化劑,其特征在于,所述金屬元素A選自Mn、Co、Cu、Zn、Ti、Al、Cr、Ni、Ce、Zr中的至少一種。

3.根據(jù)權利要求1所述的鐵基催化劑,其特征在于,所述金屬元素B選自Li、Na、K、Mg、Ca中的至少一種。

4.一種共沉淀-熔融法制備鐵基催化劑的方法,其特征在于,至少包括如下步驟:

a)在溫度為20℃~80℃、pH值為7~11的條件下,將含有Fe源和A源的溶液I與共沉淀劑混合,進行共沉淀;

b)所得沉淀物經(jīng)過濾、洗滌后,與含有B源的溶液II混合,得到混合物I;

c)將步驟b)中得到的混合物I經(jīng)干燥后,在600℃~1600℃的溫度下熔融處理2小時~10小時,即得所述鐵基催化劑。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于,所述共沉淀劑選自氨水、碳酸鈉水溶液、碳酸鉀水溶液中的至少一種。

6.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于,所述步驟a)中含有Fe源和A源的溶液I與共沉淀劑并流混合,進行共沉淀。

7.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于,所述步驟b)為沉淀完成后,在30℃~80℃的溫度下老化2小時~24小時,過濾,洗滌至濾液pH值在6~8的范圍內(nèi),然后將沉淀物與含有1wt%~20wt%的B源的溶液II混合,得到混合物I。

8.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于,所述步驟c)為將步驟b)中得到的混合物I在30℃~150℃的溫度下干燥12小時~36小時,在400℃~600℃的溫度下焙燒2小時~10小時,再在600℃~1600℃的溫度下熔融處理2小時~10小時,即得所述鐵基催化劑。

9.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于,所述步驟c)中熔融處理的溫度為800℃~1300℃,熔融處理的時間為4小時~6小時。

10.一種合成氣制低碳烯烴的方法,其特征在于,催化劑采用權利要求1至3任一項所述的鐵基催化劑中的至少一種和/或根據(jù)權利要求4至9任一項所述方法制備得到的鐵基催化劑中的至少一種;

所述催化劑經(jīng)過還原處理后,再用于合成氣生產(chǎn)低碳烯烴;

合成氣生產(chǎn)低碳烯烴的反應溫度為200℃~450℃,反應壓力為0.5MPa~5MPa,合成氣中H2與CO的體積比H2/CO=0.5~3,空速GHSV=500~8000h-1。

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