本发明专利技术公开了一种用于生产稳定的硝酸亚铁溶液的方法，所述方法包括将铁溶解在硝酸中以形成硝酸亚铁溶液，并将溶液在第一温度维持第一时间段，由此使硝酸亚铁溶液的Ｆｅ（ＩＩ）含量在第二时间段内的变化少于约２％。一种用于生产稳定的硝酸Ｆｅ（ＩＩ）／Ｆｅ（ＩＩＩ）溶液的方法，所述溶液包含硝酸亚铁和硝酸铁并具有所需的亚铁与三价铁比例，所述方法包括获得稳定的硝酸亚铁溶液；将铁溶解在硝酸中以形成硝酸铁溶液；将硝酸铁溶液在第二温度维持第三时间段；以及组合稳定的硝酸亚铁溶液和硝酸铁溶液的量以产生稳定的硝酸Ｆｅ（ＩＩ）／Ｆｅ（ＩＩＩ）溶液。还描述了制备铁催化剂的方法。
【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 涉及用于制备稳定的硝酸狗(II)/Fe (III)溶液和/或硝酸亚铁溶液以生产费-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从包含所需的亚铁与三 价铁比例的酸溶液中沉淀铁来生产费-托催化剂的方法，并且其中酸溶液在所需时间段内稳定。
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。尽管小的粒度对于增加催 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。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加。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。利用酸溶液中所需的三价铁与亚铁比例发生铁相沉淀来形成强化的FT铁 催化剂，已报道在2008年8月沈日提交的题为“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。据文献中报道，硝酸亚铁溶液非常不稳定。生产稳定的硝酸亚铁溶液和包含所需的亚铁与三价铁比例的稳定溶液是有挑战性的，其生产将导致更一致地形成铁催化剂，并降低 催化剂形成的时间和成本。因此，对于稳定的硝酸亚铁溶液和稳定的包含所需的三价铁与亚铁比例的硝酸盐 溶液的生产方法，存在着需求。还需要结合使用稳定的硝酸铁溶液生产铁FT催化剂的方 法。理想的是，这些方法的使用将允许生产在FT反应过程中对碎裂具有抗性、并维持高活 性和对高分子量烃类的选择性的铁FT催化剂。用于稳定化硝酸!^e(II)/Fe (III)溶液的方 法将增加催化剂制造过程中溶解和/或沉淀步骤的速率，理想的是增加催化剂制造的可重 复性。专利技术概要本文公开了生产稳定的硝酸亚铁溶液的方法，所述方法包括将铁溶解在具有第一 硝酸浓度的硝酸中以形成硝酸亚铁溶液，并将溶液在第一温度维持第一时间段，由此使硝 酸亚铁溶液的狗(11)含量在第二时间段内的变化少于约2重量％。在实施方案中，第一硝 酸浓度在约5到约10重量％的范围内。在实施方案中，第一硝酸浓度约为6重量％。在实 施方案中，第一温度是在约25°C到约35°C范围内的温度。在实施方案中，第一时间段大于 30分钟。在实施方案中，第一时间段大于45分钟。在实施方案中，方法还包括在第一时间 段过程中覆盖硝酸亚铁溶液。在实施方案中，第二时间段是至少1小时。在实施方案中，第 二时间段是至少一天。在实施方案中，第二时间段是至少两天。方法还可以包括对稳定的 硝酸亚铁溶液进行过滤。还公开了通过所公开的方法生产的稳定的硝酸亚铁溶液。还公开了生产稳定的硝酸!^e (II)/Fe (III)溶液的方法，所述溶液包含硝酸亚铁 和硝酸铁并具有所需的亚铁与三价铁比例，所述方法包括通过上面公开的方法获得稳定 的硝酸亚铁溶液；将铁溶解在具有第二硝酸浓度的硝酸中以形成硝酸铁溶液，其中第二硝 酸浓度高于第一硝酸浓度；将硝酸铁溶液在第二温度维持第三时间段；以及组合一定量 的稳定的硝酸亚铁溶液和硝酸铁溶液以产生具有所需的亚铁与三价铁比例的稳定的硝酸 Fe(II)/Fe(III)溶液，其中稳定的硝酸！^ (II)/Fe (III)溶液的!^e(II)含量在第四时间段 内的变化少于约2重量％。在实施方案中，第二硝酸浓度提供比重大于1. 115的硝酸铁溶 液。在实施方案中，方法还包括将硝酸铁溶液加热到第三温度达第五段时间。第三温度可 以高于第一温度。在实施方案中，第三温度是高于约70°C的温度。在实施方案中，第五段时 间是大于约40分钟的时间。在实施方案中，第一硝酸浓度在约5到约10重量％的范围内。 在实施方案中，第一硝酸浓度约为6重量％。在实施方案中，第一温度是在约25°C到约35°C 范围内的温度。在实施方案中，第一时间段大于30分钟。在实施方案中，第一时间段大于 45分钟。在实施方案中，方法还包括在第一时间段期间覆盖硝酸亚铁溶液。在实施方案中， 第二时间段是至少1小时。在实施方案中，第二时间段是至少一天。在实施方案中，第二时 间段是至少两天。方法还可以包括在第三时间段期间覆盖硝酸铁溶液。在实施方案中，第 四时间段是至少1小时。在实施方案中，第四时间段是至少一天。在实施方案中，所需的亚 铁与三价铁比例是约1 3。方法还可以包括，在组合一定量的稳定的硝酸亚铁溶液和硝酸 铁溶液以产生稳定的硝酸狗(II)/Fe (III)溶液之前，使稳定的硝酸亚铁溶液冷却到室温。 方法还可以包括对硝酸亚铁溶液、硝酸铁溶液或二者进行过滤。还公开了按照前面描述的 方法形成的包含硝酸亚铁和硝酸铁的稳定的硝酸狗(II) /Fe (III)溶液。还公开了生产铁催化剂的方法，方法包括按照上面的过程获得稳定的硝酸 Fe(II)/Fe(III)溶液；以及将稳定的硝酸！^ (II)/Fe (III)溶液与沉淀剂组合，由此形成催 化剂沉淀物。在实施方案中，稳定的硝酸i^aD/Fedll)溶液具有所需的约1 3的亚铁 与三价铁比例。在实施方案中，沉淀剂选自NH40H、(NH4)2C03、NH4HC03、Na0H、Na2C03、NaHC03、 K0H、K2C03、KHC03&其组合。方法还可以包括从硝酸盐溶液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，方法 还包括洗涤沉淀物。在实施方案中，方法还包括使用碱性材料对沉淀物进行碱化。碱性材 料可以包括碳酸钾。在实施方案中，方法还包括通过使沉淀物接触结构促进剂来促进沉淀 物。结构促进剂可以包括液体硅酸钾。在实施方案中，结构促进本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．生产稳定的硝酸亚铁溶液的方法，所述方法包括：将铁溶解在具有第一硝酸浓度的硝酸中以形成硝酸亚铁溶液，并将溶液在第一温度维持第一时间段，由此使硝酸亚铁溶液的Ｆｅ（ＩＩ）含量在第二时间段内的变化少于约２重量％。
【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：潘杜朗·V·尼卡德，
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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