一种钌基费托合成催化剂及其制备与应用制造技术

一种钌基费托合成催化剂及其制备和应用，该催化剂含有氧化铝载体和活性金属组分钌，其中，所述氧化铝载体具有双峰孔，以压汞法表征，所述载体的孔容为0.9-1.2毫升/克，比表面积为50-300米2/克，直径为10-30nm孔的孔体积占总孔容的55-80%，直径为300-500nm孔的孔体积占总孔容的10-35％。与现有技术相比，本发明专利技术提供的催化剂具有更好的费托合成性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种费托合成催化剂及其制备与应用，更具体地说涉及一种钌基费托合成催化剂及其制备与应用。
技术介绍
1923年，Fischer和Tropsch发现了CO和H2的混合物合成烃类产品的方法。费托合成催化剂的活性组分主要以Fe,Co和Ru为主，其活性高低顺序为Ru＞Co＞Fe，链增长几率顺序大致为Ru＞Co＞Fe。文献研究表明，Ru基催化剂可在较高的水分压和含氧化合物气氛中维持较高的活性，因而有可能用于生物质合成气转化反应中。以分子筛为载体，文献[Phys.Chem.C,2008,112:9706]研究了SBA-15分子筛负载的Ru催化剂，与Ru粒子尺寸等因素相比，SBA-15分子筛孔道的限域作用对F-T合成产物分布的影响更大；也有研究者[Chem Cat Chem,2010,2:1030]制备了Ru/meso-ZSM5费-托合成催化剂，该催化剂具有高C5-11选择性；通过碱改性和孔优化，在3%Ru/meso-beta催化剂上F-T合成反应的C5-11的选择性可达77.2%[第十三届全国青年催化学术会议论文集,2011,89]。以碳纳米管为载体，文献[Angew.Chem.,Int Ed,2009,48:2565]制备了Ru/CNT催化剂，该催化剂具有高C10-20选择性，在适宜的酸性和Ru粒径下，C10-20烃选择性达65%。将活性金属金属组分Ru负载到载体上，可以得到Ru基FT合成催化剂。但载体性质的不同，FT合成催化剂的性能将差别很大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是在现有技术的基础上提供一种性能得到改性的费托合成催化剂以及该催化剂的制备方法和应用。专利技术人研究发现，当采用一种具有双峰孔结构的载体制备F-T合成催化剂时，催化剂的F-T合成反应性能得到改善。本专利技术涉及的内容包括：1.一种钌基费托合成催化剂，含有氧化铝载体和活性金属组分钌，其中，所述氧化铝载体具有双峰孔，以压汞法表征，所述载体的孔容为0.9-1.2毫升/克，比表面积为50-300米2/克，直径为10-30nm孔的孔体积占总孔容的55-80%，直径为300-500nm孔的孔体积占总孔容的10-35％。2.根据1所述的催化剂，其特征在于，所述载体的孔容为0.95-1.15毫升/克，比表面积为80-200米2/克，直径为10-30nm孔的孔体积占总孔容的60-75%，直径为300-500nm孔的孔体积占总孔容的15-30％。3.根据1所述的催化剂，其特征在于，以催化剂为基准，以氧化物计的活性金属组分的含量为0.5-30重量％。4.根据3所述的催化剂，其特征在于，以催化剂为基准，以氧化物计的活性金属组分的含量为1-20重量％。5.根据4所述的催化剂，其特征在于，以催化剂为基准，以氧化物计的活性金属组分的含量为2-10重量％。6.根据1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中含有选自Cu、Mo、Ta、W、Zr、Ti、REO、Re、Mn、V或K中的一种或几种第一助剂组分，以催化剂的为基准，以氧化物计的第一助剂组分的含量为10重量％以下。7.根据6所述的催化剂，其特征在于，所述第一助剂金属组分选自Ti、Zr、W或Mn中的一种或几种，以催化剂的为基准，以氧化物计的第一助剂组分的含量为6重量％以下。8.根据1或6所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中含有选自Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Ag或Au中的一种或几种第二助剂组分，以催化剂的为基准，以元素计的第二助剂组分的含量在0.5重量％以下。9.根据8所述的催化剂，其特征在于，所述第二助剂组分选自Pt或Pd中的一种或几种，以催化剂的为基准，以元素计的第二助剂组分的含量在0.3重量％以下。10.根据1所述催化剂的制备方法，包括制备载体并在该载体上负载活性金属组分钌，其中，所述载体的制备方法包括将含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1和P1的改性物P2混合、成型、干燥并焙烧，其中，所述P1和P2的重量混合比为20-95：5-80，P2的κ值为0至小于等于0.9，所述κ=DI2/DI1，DI1为含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1的酸胶溶指数，DI2为含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1的改性物P2的酸胶溶指数。11.根据10所述的方法，其特征在于，所述P1和P2的重量混合比为70-95：5-30，P2的k值为0至小于等于0.6。12.根据10或11所述的方法，其特征在于，所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1的孔容为0.9-1.4毫升/克，比表面为100-350米2/克，最可及孔直径8-30nm。13.根据12所述的方法，其特征在于，所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1的孔容为0.95-1.3毫升/克，比表面为120-300米2/克，最可及孔直径10-25nm。14.根据10或11所述的方法，其特征在于，所述P2为80-300目的颗粒物。15.根据14所述的方法，其特征在于，所述P2为100-200目的颗粒物。16.根据10所述的方法，其特征在于，所述干燥的条件包括：温度为40-350℃，时间为1-24小时，所述焙烧的条件包括：温度为大于500至小于等于1200℃，时间为1-8小时。17.根据10所述的方法，其特征在于，所述干燥的条件包括：温度为100-200℃，时间为2-12小时，所述焙烧的条件包括：温度为大于800至小于等于1000℃，焙烧时间为2-6小时。18.根据10所述的方法，其特征在于，将P1改性为P2的方法之一是将所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1成型、干燥，之后将其全部或部分进行研磨、筛分，得到粉体物为P2，所述干燥的条件包括：温度为40-350℃，时间为1-24小时；方法之二是将方法一得到的成型物焙烧，焙烧温度为大于350至小于等于1400℃，焙烧时间为1-8小时，之后将其全部或部分进行研磨、筛分，得到粉体物为P2；方法之三是将含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1闪干，闪干温度为大于150至小于等于1400℃，闪干时间为0.05-1小时，得到粉体物为P2；方法之四是将方法之一、方法之二和与方法之三得到的改性物中的一种或几种混合得到。19.根据18所述的方法，其特征在于，所述方法一中的干燥的条件包括：温度为100-200℃，时间为2-12小时；方法之二中的焙烧温度为500-1200℃，焙烧时间为0.1-6小时；方法之三中的闪干温度为200-1000℃，闪干时间为0.1-0.5小时。2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钌基费托合成催化剂，含有氧化铝载体和活性金属组分钌，其中，所述氧化铝载体具有双峰孔，以压汞法表征，所述载体的孔容为0.9‑1.2毫升/克，比表面积为50‑300米2/克，直径为10‑30nm孔的孔体积占总孔容的55‑80%，直径为300‑500nm孔的孔体积占总孔容的10‑35％。

【技术特征摘要】
1.一种钌基费托合成催化剂，含有氧化铝载体和活性金属组分钌，其
中，所述氧化铝载体具有双峰孔，以压汞法表征，所述载体的孔容为0.9-
1.2毫升/克，比表面积为50-300米2/克，直径为10-30nm孔的孔体积占总
孔容的55-80%，直径为300-500nm孔的孔体积占总孔容的10-35％。
2.根据1所述的催化剂，其特征在于，所述载体的孔容为0.95-1.15
毫升/克，比表面积为80-200米2/克，直径为10-30nm孔的孔体积占总孔
容的60-75%，直径为300-500nm孔的孔体积占总孔容的15-30％。
3.根据1所述的催化剂，其特征在于，以催化剂为基准，以氧化物计
的活性金属组分的含量为0.5-30重量％。
4.根据3所述的催化剂，其特征在于，以催化剂为基准，以氧化物计
的活性金属组分的含量为1-20重量％。
5.根据4所述的催化剂，其特征在于，以催化剂为基准，以氧化物计
的活性金属组分的含量为2-10重量％。
6.根据1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中含有选自Cu、
Mo、Ta、W、Zr、Ti、REO、Re、Mn、V或K中的一种或几种第一助剂组
分，以催化剂的为基准，以氧化物计的第一助剂组分的含量为10重量％以
下。
7.根据6所述的催化剂，其特征在于，所述第一助剂金属组分选自
Ti、Zr、W或Mn中的一种或几种，以催化剂的为基准，以氧化物计的第一
助剂组分的含量为6重量％以下。
8.根据1或6所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中含有选自
Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Ag或Au中的一种或几种第二助剂组分，以催化剂的
为基准，以元素计的第二助剂组分的含量在0.5重量％以下。
9.根据8所述的催化剂，其特征在于，所述第二助剂组分选自Pt或Pd
中的一种或几种，以催化剂的为基准，以元素计的第二助剂组分的含量在
0.3重量％以下。
10.根据1所述催化剂的制备方法，包括制备载体并在该载体上负载活
性金属组分钌，其中，所述载体的制备方法包括将含有拟薄水铝石的水合

\t氧化铝P1和P1的改性物P2混合、成型、干燥并焙烧，其中，所述P1和
P2的重量混合比为20-95：5-80，P2的κ值为0至小于等于0.9，所述κ
=DI2/DI1，DI1为含有拟薄水铝石的水合氧化铝P1的酸胶溶指数，DI2为含有
拟薄水铝石的水合氧化铝P1的改性物P2的酸胶溶指数。
11.根据10所述的方法，其特征在于，所述P1和P2的重量混合比为
70-95：5-30，P2的k值为0至小于等于0.6。
12.根据10或11所述的方法，其特征在于，所述含有拟薄水铝石的水
合氧化铝P1的孔容为0.9-1.4毫升/克，比表面为100-350米2/克，最可
及孔直径8-30nm。
13.根据12所述的方法，其特征在于，所述含有拟薄水铝石的水合氧
化铝P1的孔容为0.95-1.3毫升/克，比表面为120-300米2/克，最可及孔
直径10-25nm。
14.根据10或11所述的方法，其特征在于，所述P2为80-300目的颗
粒物。
15.根据14所述的方法，其特征在于，所述P2为100-200目的颗粒
物。
16.根据10所述的方法，其特征在于，所述干燥的条件包括：温度为
40-350℃，时间为1-24小时，所述焙烧的条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯朝鹏，孙霞，夏国富，孙淑玲，杨清河，晋超，吴昊，胡志海，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11