本发明专利技术公开了一种生产包含铁相的催化剂前体的方法，所述方法包括将硝酸亚铁溶液和沉淀剂共进料到硝酸铁溶液中，以产生具有所需的硝酸亚铁∶硝酸铁比例并从中沉淀出催化剂前体的沉淀溶液；将硝酸铁溶液和沉淀剂共进料到硝酸亚铁溶液中，以产生具有所需的硝酸亚铁∶硝酸铁比例并从中沉淀出催化剂前体的沉淀溶液；或通过将硝酸亚铁溶液与第一沉淀剂接触而从硝酸亚铁溶液沉淀出亚铁沉淀物；通过将硝酸铁溶液与第二沉淀剂接触而从硝酸铁溶液沉淀出三价铁沉淀物，并将亚铁与三价铁沉淀物组合以形成催化剂前体，其中亚铁沉淀物∶三价铁沉淀物的比例是所需比例。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
总的来说，本专利技术涉及铁费-托(Fischer-Tropsch)催化剂。更具体来说，本专利技术 涉及用于从硝酸盐溶液沉淀铁以生产费-托合成催化剂的方法，以及由此生产的催化剂。 更具体来说，本专利技术涉及通过下述过程生产费-托催化剂的方法(1)将硝酸亚铁溶液和沉 淀剂共进料到硝酸铁溶液中，由此使铁相沉淀；(2)将硝酸铁溶液和沉淀剂共进料到硝酸 亚铁溶液中，由此使铁相沉淀；或(3)使用沉淀剂分别从硝酸亚铁溶液和硝酸铁溶液沉淀 铁相，并且将形成的沉淀物组合。
技术介绍
费-托(FT)技术用于将氢和一氧化碳的混合物(合成气体或合成气)转化成有价 值的烃类产物。通常情况下，该过程利用浆态鼓泡床反应器(SBCR)。将源自于天然气的合 成气体转化成有价值的主要为液态烃类产物的技术，被称为气制油(Gas-To-Liquid) (GTL) 技术。当煤是合成气的原材料时，该技术通常被称为煤制油(Coal-To-Liquid) (CTL)。FT 技术是在较广义的GTL/CTL技术中包含的几种转化技术中的一种。在浆态鼓泡床反应器(SBCR)中使用铁基催化剂执行FT反应时遇到的主要困难之 一，是初始催化剂粒子碎裂成非常小的粒子，即尺寸小于5微米。尽管小的粒径对于增加催 化剂的表面积和反应速率有利，但问题在于从蜡浆料料介质中分离小的催化剂粒子。从蜡 中分离催化剂粒子是需要的，因为铁催化剂当在最有利条件下运行时是产生蜡的，要利用 从反应器中除去蜡来维持反应器中浆料的恒定高度。不知道反应器系统的类型、蜡/催化剂分离系统的类型和系统运行条件，就不可 能确定足够的实际耐磨耗性。迄今为止，在开发强化铁基催化剂方面的尝试集中于生产可能的最强催化剂，而 不管实际强度对于特定系统来说已足够。这些方法为可能已超出足够的催化剂强度而牺牲 了活性和选择性。大多数现有技术聚焦于试图最大化催化剂的强度，而没有对高水平的强 化剂例如二氧化硅对活性和选择性的负面影响给予应有注意。此外，催化剂强度的测试在 异位(ex-situ)、即SBCR的外部进行。许多测试在搅拌釜反应器(压热釜)中进行，其使催 化剂受到在浆态鼓泡床反应器中典型不会遇到的严重的剪切力。通过将铁沉积在耐熔载体例如二氧化硅、氧化铝或氧化镁上，或通过向基本催化 剂添加结构促进剂，可以获得催化剂强度的增强。挑战在于强化催化剂而不明显损害催化 剂的活性和选择性。本专利技术人在2008年8月26日提交的题为“用于浆态反应器的强化铁催化剂 (Strengthened Iron Catalyst for Slurry Reactors.)”的美国专利申请 No. 12/198，459中，已报道可以通过从包含硝酸亚铁和硝酸铁的混合物中沉淀铁相来实现FT铁催化剂的 强化。但是，混合硝酸亚铁和硝酸铁并将混合物维持在所需的亚铁与三价铁比例下，是耗时 的。因此，对于以所需的亚铁与三价铁比例从硝酸亚铁和硝酸铁中沉淀铁相的方法， 存在着需求。从硝酸亚铁和硝酸铁中沉淀铁相而不需维持包含所需的硝酸铁与硝酸亚铁比 例的硝酸亚铁/硝酸铁溶液的方法，对于更一致的铁催化剂形成和/或催化剂形成的时间 和/或成本的降低，可能是理想的。专利技术概要本文公开了一种生产包含铁相的催化剂前体的方法，所述方法包括(a)将硝酸 亚铁溶液和沉淀剂共进料到硝酸铁溶液中，以产生从中沉淀出催化剂前体的沉淀溶液，其 中沉淀溶液中硝酸亚铁溶液与硝酸铁溶液的比例是所需比例；(b)将硝酸铁溶液和沉淀剂 共进料到硝酸亚铁溶液中，以产生从中沉淀出催化剂前体的沉淀溶液，其中沉淀溶液中硝 酸亚铁溶液与硝酸铁溶液的比例是所需比例；或(c)通过将硝酸亚铁溶液与第一沉淀剂接 触而从硝酸亚铁溶液沉淀出亚铁沉淀物；通过将硝酸铁溶液与第二沉淀剂接触而从硝酸铁 溶液沉淀出三价铁沉淀物；并将亚铁沉淀物与三价铁沉淀物组合以形成催化剂前体，其中 亚铁沉淀物与三价铁沉淀物的比例是所需比例；其中铁相选自铁碳酸盐、铁氧化物、铁氢氧 化物或其组合。在实施方案中，沉淀剂选自NH40H、(NH4)2C03、NH4HC03、Na0H、Na2C03、NaHC03、 K0H、K2C03、KHCO3及其组合。沉淀剂可以包括碳酸钠。沉淀剂可以包括氢氧化铵。在实施 方案中，第一沉淀剂和第二沉淀剂相同。在实施方案中，硝酸亚铁溶液与硝酸铁溶液的比例 在约1 2.3到约1 10的范围内。在实施方案中，硝酸亚铁溶液与硝酸铁溶液的比例为 约1 3。在实施方案中，硝酸亚铁溶液与硝酸铁溶液的比例为约1 9。方法还可以包括从硝酸盐溶液中共沉淀至少一种其他金属或类金属。所述至少一 种其他金属或类金属可以选自镁、铜、铝、硅及其组合。在实施方案中，硝酸亚铁溶液、硝酸 铁溶液、沉淀溶液或其组合包含至少一种其他金属或类金属。在实施方案中，(C)还包括用 沉淀剂从另外的硝酸盐溶液中沉淀至少一种其他沉淀物，并且其中组合亚铁沉淀物和三价 铁沉淀物以形成催化剂前体还包括将所述至少一种其他沉淀物与亚铁沉淀物和三价铁沉 淀物组合。另外的硝酸盐溶液可以包含选自铝、硅、镁、铜及其组合的金属或类金属。另外 的硝酸盐溶液可以包含铜。还公开了按照前面所述方法生产的催化剂前体。还公开了生产催化剂的方法，所述方法包括按照前面所述方法获得催化剂前体； 洗涤催化剂前体；以及用碱性材料碱化洗涤过的催化剂前体。碱性材料可以包括碳酸钾。 在实施方案中，所需的硝酸亚铁溶液与硝酸铁溶液的比例在约1 2.3到约1 10的范围 内。在实施方案中，硝酸亚铁溶液与硝酸铁溶液的比例为约1 3。在实施方案中，硝酸亚 铁溶液与硝酸铁溶液的比例为约1 9。方法还可以包括将洗涤过的催化剂前体干燥以产生干燥的催化剂。方法还可以包 括从硝酸盐溶液中共沉淀至少一种其他金属或类金属。所述至少一种其他金属或类金属可 以选自镁、铜、铝、硅及其组合。在实施方案中，硝酸亚铁溶液、硝酸铁溶液、沉淀溶液或其组 合包含至少一种其他金属或类金属。在实施方案中，(C)还包括用沉淀剂从另外的硝酸盐溶液中沉淀至少一种其他沉淀物，并且其中组合亚铁沉淀物和三价铁沉淀物以形成催化剂前体还包括将所述至少一种其他沉淀物与亚铁沉淀物和三价铁沉淀物组合。在实施方案中， 另外的硝酸盐溶液包含选自铝、硅、镁、铜及其组合的金属或类金属。另外的硝酸盐溶液可 以包含铜。方法还可以包括将洗涤过的催化剂前体与结构促进剂接触，以产生经促进的催化 齐U。方法还可以包括通过将干燥的催化剂与促进剂接触来经促进干燥的催化剂，以产生 经促进的催化剂。结构促进剂可以包括液体硅酸钾。结构促进剂可以包括原硅酸四乙酯 (TEOS)。方法还可以包括对催化剂进行活化。还公开了通过所述方法生产的催化剂。催化 剂可以利用约1 2.3到约1 10范围内的硝酸亚铁溶液与硝酸铁溶液的比例来生产。催 化剂可以利用约1 3的硝酸亚铁溶液与硝酸铁溶液的比例来生产。可选地，催化剂可以 利用约19的硝酸亚铁溶液与硝酸铁溶液的比例来生产。本专利技术包括能够使其克服现有装置的各种问题的特点和优点的组合。对于本技术 领域的专业人员来说，上面描述的各种不同特性以及其他特点，在阅读了下面本专利技术的详 细描述并参考附图后，将是显而易见的。附图说明为了更详细地描述本专利技术，现在将参考附图，其中图本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．生产包含铁相的催化剂前体的方法，所述方法包括：（ａ）将硝酸亚铁溶液和沉淀剂共进料到硝酸铁溶液中，以产生从中沉淀出催化剂前体的沉淀溶液，其中沉淀溶液中硝酸亚铁溶液与硝酸铁溶液的比例是所需比例；（ｂ）将硝酸铁溶液和沉淀剂共进料到硝酸亚铁溶液中，以产生从中沉淀出催化剂前体的沉淀溶液，其中沉淀溶液中硝酸亚铁溶液与硝酸铁溶液的比例是所需比例；或（ｃ）通过将硝酸亚铁溶液与第一沉淀剂接触而从硝酸亚铁溶液沉淀出亚铁沉淀物；通过将硝酸铁溶液与第二沉淀剂接触而从硝酸铁溶液沉淀出三价铁沉淀物；并将亚铁沉淀物与三价铁沉淀物组合以形成催化剂前体，其中亚铁沉淀物与三价铁沉淀物的比例是所需比例；其中铁相选自铁碳酸盐、铁氧化物、铁氢氧化物或其组合。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：贝尔马·德米雷尔，
申请(专利权)人：瑞恩泰克公司，
类型：发明
国别省市：US
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