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一種負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑及其制備方法與流程

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本發(fā)明涉及一種負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,以及該負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的制備方法。
背景技術(shù)
:費(fèi)托(以下簡(jiǎn)稱F-T)催化合成技術(shù)是煤間接液化和天然氣制備合成油過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù),它將以CO和H2為主的合成氣轉(zhuǎn)化為碳?xì)浠衔铮a(chǎn)品具有清潔、環(huán)保和燃燒性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。其中,沉淀鐵催化劑是較早用于費(fèi)托合成的催化劑。沉淀鐵催化劑多用于固定床或漿態(tài)床反應(yīng)器中,主要的產(chǎn)物為生產(chǎn)柴油為主的重質(zhì)烴。但是由于物理磨蝕(如催化劑在反應(yīng)器內(nèi)部反復(fù)沖撞等)和化學(xué)磨蝕(如催化劑相變和失活反應(yīng)造成的催化劑崩裂等)作用造成催化劑破碎形成微米細(xì)粉粒子。細(xì)粉進(jìn)入到F-T合成粗油中,造成產(chǎn)品污染。費(fèi)托合成油是生產(chǎn)煤基燃料油如汽油,柴油,航空煤油和提煉高附加值化工產(chǎn)品的重要原料,因此必須將粗油中的細(xì)粉粒子除去。另外由于考慮F-T反應(yīng)器內(nèi)漿液流動(dòng)狀態(tài)的需要、回收催化劑降低成本和提高粗油質(zhì)量的目的,都需要有效地分離細(xì)粉粒子和粗油產(chǎn)品。目前主要的幾種分離費(fèi)托反應(yīng)產(chǎn)品和固體的方法是沉降、過(guò)濾以及二者的組合。例如,US6068760A公開(kāi)了一種動(dòng)態(tài)式沉降器。該動(dòng)態(tài)沉降器為與F-T反應(yīng)器相連的密封罐,進(jìn)入罐內(nèi)的漿液被分為上下兩個(gè)部分,上部做為沉降后產(chǎn)生的蠟產(chǎn)品被收集,下部為沉降后的蠟與催化劑的混合漿液,下部漿液被循環(huán)回反應(yīng)器中繼續(xù)使用。該沉降器對(duì)特定尺寸以上的催化劑顆粒較為有效。數(shù)據(jù)表明,采用蠟與催化劑漿液分離后的蠟樣中最低的催化劑含量為0.04%。US6068760A公開(kāi)的傾斜式沉降器是較為有效的分離方法之一。但是微米或亞微米級(jí)的細(xì)粉粒子傾向于堵塞過(guò)濾器,或者改變?yōu)V餅的性質(zhì),從而壓實(shí)過(guò)濾器,無(wú)法實(shí)現(xiàn)分離的目的。US6929754A提出了一種橫流過(guò)濾方法,在該方法中,首先在過(guò)濾介質(zhì)表面形成濾餅層,漿液沿著濾餅層的法向方向流動(dòng)達(dá)到固液分離的目的。專利聲稱該過(guò)濾方法可以將20微米以上的催化劑顆粒阻擋在過(guò)濾介質(zhì)表面。US6929754A提出的橫流過(guò)濾方法僅可以將20微米以上的催化劑顆粒阻擋在過(guò)濾介質(zhì)表面。并且該方法提出的過(guò)濾器的過(guò)濾能力有限,對(duì)于一臺(tái)F-T反應(yīng)器,需要多個(gè)過(guò)濾器進(jìn)行并聯(lián)使用;而且該過(guò)濾器及時(shí)結(jié)合反吹方法進(jìn)行疏通,也會(huì)在一定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間后失效而必須進(jìn)行更換。以上兩點(diǎn)無(wú)疑影響了反應(yīng)器的運(yùn)行時(shí)間,增加了其運(yùn)行成本。并且,上述的費(fèi)托合成的催化劑的烯烴選擇性還有待進(jìn)一步提高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種新的負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,使用該負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑有利于提高沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑和粗油產(chǎn)品分離過(guò)程中的分離效率和降低產(chǎn)品中雜質(zhì)含量,且該負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑還具有優(yōu)異的烯烴選擇性。如上所述,目前對(duì)沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑和粗油產(chǎn)品的分離,通常是通過(guò)改變分離過(guò)程的工藝條件來(lái)提高分離效果。但本發(fā)明的發(fā)明人在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn),在將沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑和粗油產(chǎn)品進(jìn)行分離過(guò)程中,分離效率除了與分離過(guò)程的工藝條件有關(guān)外,與沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑自身性質(zhì),特別是與催化劑的磁性有直接的關(guān)系。因此,本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的磁性進(jìn)行了深入的研究,其意外的發(fā)現(xiàn),通過(guò)將沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑負(fù)載在磁性載體上,且使負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的比飽和 磁化強(qiáng)度在5emu/g以上時(shí),不僅能夠提高分離過(guò)程的分離效率和降低產(chǎn)品中污染物含量,還意外地能夠提高沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的烯烴選擇性,由此完成了本發(fā)明。也即,為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,其中,該負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑含有磁性載體和負(fù)載在該磁性載體上的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,所述沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑含有Fe2O3、Cu和K,且所述負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的比飽和磁化強(qiáng)度為5emu/g以上。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的制備方法,其中,該方法包括以下步驟,1)將水溶性鐵鹽和任選的水溶性銅鹽、鉀鹽和/或金屬元素M鹽的混合溶液與沉淀劑接觸進(jìn)行共沉淀,并進(jìn)行過(guò)濾得到沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體;2)將選自Fe3O4、Al2O3和TiO2中的一種或多種粒子與無(wú)機(jī)酸進(jìn)行第一接觸,并從第一接觸后的產(chǎn)物中分離出接觸后的粒子,然后,在乙醇水溶液中,將得到的接觸后的粒子與氨水和硅源進(jìn)行第二接觸,并從第二接觸后的產(chǎn)物中分離出固相產(chǎn)物,得到磁性載體前驅(qū)體;3)在任選的水溶性銅鹽、鉀鹽和/或金屬元素M鹽存在下,將步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體和步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體進(jìn)行漿化得到漿料,并對(duì)該漿料進(jìn)行噴霧干燥、焙燒;其中,所述水溶性銅鹽和所述鉀鹽在步驟1)和步驟3)中的至少一步中加入。根據(jù)本發(fā)明的第三方面,本發(fā)明提供了一種費(fèi)托合成方法,該方法包括:在費(fèi)托合成條件下,將合成氣與沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑接觸,其中,所述沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑為本發(fā)明所述的負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑。本發(fā)明的第一個(gè)方面的負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,其具有較高的比飽和磁化強(qiáng)度(費(fèi)托鐵基催化劑一般不具有磁性,即使在還原后,比飽和磁化強(qiáng)度一般在4.5emu/g左右),因此,通過(guò)使用磁助技術(shù),能夠容易地將沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒和粉末和粗油產(chǎn)品進(jìn)行有效地分離,提高分離效率、顯著地減少沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒和粉末進(jìn)入產(chǎn)品的量,并且還能夠意想不到地提高沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的烯烴選擇性。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。附圖說(shuō)明附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分,與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明,但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:圖1為實(shí)施例1得到的負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑掃描電子顯微鏡(SEM)照片。圖2為實(shí)施例1得到的負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑掃描電子顯微鏡(SEM)照片。圖3為實(shí)施例1得到的負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的磁滯回線。具體實(shí)施方式以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面,提供一種負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,其中,該負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑含有磁性載體和負(fù)載在該磁性載體上的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,所述沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑含有Fe2O3、Cu和K,且所述負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的比飽和磁化強(qiáng)度為 5emu/g以上。根據(jù)本發(fā)明,為了進(jìn)一步提高催化劑和粗油產(chǎn)品分離過(guò)程中的分離效率和降低產(chǎn)品中雜質(zhì)含量,且提高催化劑的烯烴選擇性,優(yōu)選所述負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的比飽和磁化強(qiáng)度為5-300emu/g;更優(yōu)選所述負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的比飽和磁化強(qiáng)度為5-150emu/g,更優(yōu)選為5-100emu/g,更優(yōu)選為7-50emu/g,進(jìn)一步優(yōu)選為8-22emu/g。根據(jù)本發(fā)明,所述磁性載體只要能夠使負(fù)載后的催化劑具有上述比飽和磁化強(qiáng)度即可。作為這樣的磁性載體可以使用公知的各種磁性載體。所述磁性載體可以為具有核殼結(jié)構(gòu)的磁性復(fù)合材料,該磁性復(fù)合材料由磁性核和包覆磁性核致密殼層組成。優(yōu)選地,所述磁性核選自Fe3O4、Al2O3和TiO2中的一種或多種,所述致密殼層由二氧化硅形成。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,本發(fā)明特別優(yōu)選使用由四氧化三鐵磁性核和二氧化硅形成的致密殼層組成、且二氧化硅形成的致密殼層包覆四氧化三鐵磁性核的具有核殼結(jié)構(gòu)的磁性復(fù)合材料。在本發(fā)明中,所述磁性核的粒徑可以在寬的范圍內(nèi)變動(dòng),優(yōu)選地,所述磁性核的粒徑為1-2000nm;更優(yōu)選為5-500nm;進(jìn)一步優(yōu)選為10-100nm。根據(jù)本發(fā)明,對(duì)于所述二氧化硅形成的殼層的厚度沒(méi)有特別的限定,但出于提高二氧化硅包覆磁性核的包覆率和提高得到的負(fù)載型催化劑的比飽和磁化強(qiáng)度方面來(lái)考慮,優(yōu)選所述二氧化硅形成的殼層的厚度為0.01-0.5um;更優(yōu)選為0.01-0.3um;進(jìn)一步優(yōu)選為0.02-0.25um;更進(jìn)一步優(yōu)選為0.1-0.25um。根據(jù)本發(fā)明,所述沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑中,F(xiàn)e2O3、Cu和K含量可以為本領(lǐng)域的常規(guī)含量。但從進(jìn)一步提高磁性載體和沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的協(xié)同效果,提高負(fù)載型催化劑的烯烴選擇性上來(lái)考慮,優(yōu)選所述沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑中,F(xiàn)e2O3、Cu和K的重量比為100:(1-10):(1-20);更優(yōu)選為 100:(3-8):(1-5)。根據(jù)本發(fā)明,從催化劑結(jié)構(gòu)和活性的方面來(lái)考慮,優(yōu)選地,以Fe2O3計(jì)的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,與以Fe3O4或Al2O3、TiO2計(jì)的磁性載體的重量比為100:(0.5-300);更優(yōu)選為100:(1-100);更優(yōu)選為100:(5-80);最優(yōu)選為100:(20-60)。在此,當(dāng)磁性載體的磁性核為Fe3O4時(shí),“以Fe2O3計(jì)的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,與以Fe3O4或Al2O3、TiO2計(jì)的磁性載體的重量比”是指:以Fe2O3計(jì)的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,與以Fe3O4計(jì)的磁性載體的重量比;當(dāng)磁性載體的磁性核為Al2O3時(shí),“以Fe2O3計(jì)的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,與以Fe3O4或Al2O3、TiO2計(jì)的磁性載體的重量比”是指:以Fe2O3計(jì)的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,與以Al2O3計(jì)的磁性載體的重量比;當(dāng)磁性載體的磁性核為TiO2時(shí),“以Fe2O3計(jì)的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,與以Fe3O4或Al2O3、TiO2計(jì)的磁性載體的重量比”是指:以Fe2O3計(jì)的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑,與以TiO2計(jì)的磁性載體的重量比。根據(jù)本發(fā)明,從催化劑強(qiáng)度的方面來(lái)考慮,優(yōu)選地,所述沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑還含有SiO2。所述SiO2的含量只要能夠?qū)崿F(xiàn)上述效果即可,優(yōu)選地,F(xiàn)e2O3與SiO2的重量比為100:(1-40);優(yōu)選為100:(12-25)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式,所述沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑含有Fe2O3、Cu、K和SiO2,且Fe2O3、Cu、K和SiO2的重量比為100:(1-10):(1-20):(1-40);優(yōu)選為100:(3-8):(1-5):(12-25)。根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選地,所述沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑還含有金屬元素M,其中,所述金屬元素M為選自Mn、Zn、Cr、Nd、V、Co、Ti、Ce、La、Ca、Mo、Zr和Ni中的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式,優(yōu)選所述金屬元素M為Mn和Zn中的一種或多種。作為上述Fe2O3與金屬元素M的重量比優(yōu)選為100:(0.5-25),更優(yōu)選為100:(3-12)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式,所述沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑含有Fe2O3、Cu、K、SiO2和金屬元素M,且Fe2O3、Cu、K、SiO2和金屬元素M的重量比為100:(1-10):(1-20):(1-40):(0.5-25);優(yōu)選為100:(3-8):(1-5):(12-25):(3-12)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式,所述負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的總比表面積在50m2/g以上,優(yōu)選為100-300m2/g,更優(yōu)選為150-200m2/g。本發(fā)明的催化劑可以按各種方法制備得到,只要能夠滿足本發(fā)明的催化劑的前述要求即可,針對(duì)本發(fā)明,優(yōu)選所述催化劑按如下步驟制備:1)將水溶性鐵鹽和任選的水溶性銅鹽、鉀鹽和/或金屬元素M鹽的混合溶液與沉淀劑接觸進(jìn)行共沉淀,并進(jìn)行過(guò)濾得到沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體;2)將選自Fe3O4、Al2O3和TiO2中的一種或多種粒子與無(wú)機(jī)酸進(jìn)行第一接觸,并從第一接觸后的產(chǎn)物中分離出接觸后的粒子,然后,在乙醇水溶液中,將得到的接觸后的粒子與氨水和硅源進(jìn)行第二接觸,并從第二接觸后的產(chǎn)物中分離出固相產(chǎn)物,得到磁性載體前驅(qū)體;3)在任選的水溶性銅鹽、鉀鹽和/或金屬元素M鹽存在下,將步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體和步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體進(jìn)行漿化得到漿料,并對(duì)該漿料進(jìn)行噴霧干燥、焙燒;其中,所述水溶性銅鹽和鉀鹽在步驟1)和步驟3)中的至少一步中加入。在本發(fā)明的制備方法中,任選的水溶性銅鹽、鉀鹽和金屬元素M鹽可以在步驟1)中加入,也可以在步驟3)中加入,同樣也可以在步驟1)和步 驟3)中均加入。優(yōu)選地,水溶性銅鹽銅在步驟1)中加入,鉀鹽在步驟3)中加入。另外,上述各種加入方式中,水溶性銅鹽、鉀鹽和金屬元素M鹽的加入總量在上文所述的范圍內(nèi)。作為所述水溶性鐵鹽的種類的可選范圍較寬,例如可以為無(wú)機(jī)鐵鹽,具體可以為氯化鐵、氯化鐵的水合物、硫酸鐵、硫酸鐵的水合物、硝酸鐵和硝酸鐵的水合物中的一種或多種,針對(duì)本發(fā)明,優(yōu)選為硝酸鐵和/或硝酸鐵的水合物,更優(yōu)選為硝酸鐵的水合物。由此可以進(jìn)一步提高負(fù)載型催化劑的烯烴選擇性。作為所述鉀鹽可以為無(wú)機(jī)鉀鹽,也可以為有機(jī)鉀鹽,針對(duì)本發(fā)明,優(yōu)選鉀鹽為碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀和硝酸鉀中的一種或多種,更優(yōu)選為碳酸鉀和/或硝酸鉀。使用本發(fā)明優(yōu)選的所述鉀鹽進(jìn)行制備,可以進(jìn)一步提高負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的烯烴選擇性。在本發(fā)明的制備方法中,優(yōu)選以Fe元素計(jì)的所述水溶性鐵鹽與以K元素計(jì)的所述鉀鹽的摩爾比為1:(0.01-0.2);更優(yōu)選為1:(0.05-0.1)。作為所述水溶性銅鹽可以為無(wú)機(jī)銅鹽,優(yōu)選為氯化銅、氯化銅的水合物、硫酸銅、硫酸銅的水合物、硝酸銅和硝酸銅的水合物中的一種或多種,針對(duì)本發(fā)明,更優(yōu)選為硝酸銅和/或硝酸銅的水合物,進(jìn)一步優(yōu)選為硝酸銅的水合物。在本發(fā)明的制備方法中,優(yōu)選以Fe元素計(jì)的所述水溶性鐵鹽與以銅元素計(jì)的所述水溶性銅鹽的摩爾比為1:(0.01-0.2);更優(yōu)選為1:(0.05-0.15)。作為金屬元素M鹽為水溶性化合物,其中,所述金屬元素M為選自Mn、Zn、Cr、Nd、V、Co、Ti、Ce、La、Ca、Mo、Zr和Ni中的一種或多種,優(yōu)選為Mn和Zn中的一種或多種。所述含金屬元素M鹽的種類的可選范圍較寬,例如可以為金屬元素M鹽,例如可以為硝酸鹽、鹽酸鹽等,針對(duì)本發(fā)明,優(yōu)選所述含金屬元素M 鹽為金屬元素M的硝酸鹽和/或金屬元素的硝酸鹽的水合物。在本發(fā)明的制備方法中,優(yōu)選以Fe元素計(jì)的所述水溶性鐵鹽與以金屬元素M計(jì)的所述金屬元素M鹽的摩爾比為1:(0.001-0.25);更優(yōu)選為1:(0.005-0.15)。在本發(fā)明的制備方法的步驟1)中,優(yōu)選所述共沉淀的條件包括:溫度為25-95℃,pH值為3-11,時(shí)間為0.1-6小時(shí);更優(yōu)選所述共沉淀的條件包括:溫度為45-85℃,pH值為6.5-8.5,時(shí)間為0.4-3小時(shí)。通過(guò)在上述條件下制備沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體,能夠得到烯烴選擇性良好的負(fù)載型催化劑。另外,可以采用常規(guī)的方法進(jìn)行共沉淀,例如并流法、酸入堿法或者堿入酸法,本發(fā)明對(duì)此無(wú)特殊要求。在本發(fā)明的制備方法的步驟1)中,所述共沉淀劑可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇,針對(duì)本發(fā)明,優(yōu)選所述沉淀劑為碳酸鈉、氨水和碳酸鉀中的一種或多種,更優(yōu)選為碳酸鈉。在本發(fā)明的制備方法中,優(yōu)選以Fe元素計(jì)的所述水溶性鐵鹽與所述沉淀劑的摩爾比為1:(0.1-10)。在本發(fā)明的制備方法的步驟1)中,在將水溶性鐵鹽和任選的水溶性銅鹽、鉀鹽和/或金屬元素M鹽的混合溶液與沉淀劑接觸進(jìn)行共沉淀之后,將得到的共沉淀產(chǎn)物進(jìn)行過(guò)濾得到沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體,所述過(guò)濾的方法無(wú)特殊要求,可以為離心、板框或?yàn)V帶分離方法。優(yōu)選地,在過(guò)濾之后,對(duì)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體進(jìn)行洗滌,將得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體反復(fù)洗滌至得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體中鈉離子含量在要求的水平以內(nèi),其中,鐵基費(fèi)托催化劑中鈉離子的含量要求為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,本發(fā)明不詳細(xì)說(shuō)明。此外,洗滌可以采用與混合溶液相同的溶劑。優(yōu)選地,將得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體進(jìn)行洗滌直至濾液電導(dǎo)率在60μS/cm以下。在本發(fā)明的制備方法的步驟1)中,優(yōu)選在將水溶性鐵鹽和任選的水溶性銅鹽、鉀鹽和/或金屬元素M鹽的混合溶液與沉淀劑接觸進(jìn)行共沉淀之后、在過(guò)濾之前,將共沉淀產(chǎn)物進(jìn)行老化。優(yōu)選地,所述老化的條件包括:老化的溫度為20-95℃,老化的時(shí)間為0.1-6小時(shí);更優(yōu)選地,所述老化的條件包括:老化的溫度為45-90℃,老化的時(shí)間為1-3小時(shí)。在本發(fā)明的制備方法的步驟2)中,所述Fe3O4、Al2O3和TiO2粒子(以下簡(jiǎn)稱為粒子)的粒徑可以在寬的范圍內(nèi)變動(dòng),優(yōu)選地,所述粒子的粒徑為0.1-2000nm;更優(yōu)選為0.5-1500nm;進(jìn)一步優(yōu)選為1-1000nm。在本發(fā)明的制備方法的步驟2)中,優(yōu)選地,所述無(wú)機(jī)酸為鹽酸、硝酸和硫酸中的一種或多種;更優(yōu)選為鹽酸。所述無(wú)機(jī)酸的濃度可以在寬的范圍內(nèi)變動(dòng),優(yōu)選地,所述無(wú)機(jī)酸的濃度為0.05-1mol/L;更優(yōu)選為0.1-1mol/L。另外,所述無(wú)機(jī)酸的用量可以在寬的范圍內(nèi)變動(dòng),優(yōu)選地,所述粒子與所述無(wú)機(jī)酸的重量比為1:(10-5000)。在本發(fā)明的制備方法的步驟2)中,優(yōu)選所述第一接觸在攪拌下或超聲波下進(jìn)行。所述第一接觸用于粒子表面的改性。所述接觸的條件只要使得粒子表面充分改性即可。優(yōu)選地,所述接觸的條件包括:接觸的溫度為15-85℃,接觸的時(shí)間為1分鐘以上;更優(yōu)選地,所述接觸的條件包括:接觸的溫度為20-35℃,接觸的時(shí)間為1-60分鐘。在本發(fā)明的制備方法的步驟2)中,從第一接觸后的產(chǎn)物中分離出接觸后的粒子的方法可以為本領(lǐng)域常用的各種方法。由于本發(fā)明的使用的是磁性 粒子,其具有較高的磁性。因此。為了簡(jiǎn)化步驟,本發(fā)明優(yōu)選通過(guò)磁分離法從第一接觸后的產(chǎn)物中分離出接觸后的粒子。在本發(fā)明的制備方法的步驟2)中,優(yōu)選的情況下,該方法還包括,在將得到的接觸后的粒子與氨水和硅源進(jìn)行第二接觸之前,將得到的接觸后的粒子進(jìn)行洗滌。所述洗滌的溶劑沒(méi)有特別的限定,例如可以為乙醇和水。在本發(fā)明的制備方法的步驟2)中,所述乙醇水溶液中的乙醇和水的體積比可以為0.1-50:1;優(yōu)選為1-10:1。在本發(fā)明的制備方法的步驟2)中,所述乙醇水溶液與粒子的重量比可以為20-500:1;優(yōu)選為25-100:1。在本發(fā)明的制備方法的步驟2)中,所述乙醇水溶液與氨水的體積比可以為20-100:1;優(yōu)選為30-40:1。所述氨水的濃度可以為20-30重量%;優(yōu)選為25-28重量%。在本發(fā)明的制備方法的步驟2)中,所述硅源可以為本領(lǐng)域常用的各種用于形成殼層的含硅化合物。例如所述硅源可以為正硅酸四乙酯、硅溶膠和硅酸鉀中的一種或多種;優(yōu)選為正硅酸四乙酯。所述硅源的用量只要能夠?qū)⑺隽W映浞职布纯伞?yōu)選地,所述硅源與所述粒子的摩爾比為0.01-100:1;更優(yōu)選為0.1-50:1。在本發(fā)明的制備方法的步驟2)中,所述第二接觸的條件包括:接觸的溫度為15-85℃,接觸時(shí)間為0.1-12小時(shí);優(yōu)選地,所述第二接觸的條件包括:接觸的溫度為20-35℃,接觸時(shí)間為1-10小時(shí)在本發(fā)明的制備方法的步驟2)中,從第二接觸后的產(chǎn)物中分離出固相產(chǎn)物的方法可以為本領(lǐng)域常用的各種方法。由于本發(fā)明的使用的是磁性粒子,其具有較高的磁性。因此。為了簡(jiǎn)化步驟,本發(fā)明優(yōu)選通過(guò)磁分離法從第二接觸后的產(chǎn)物中分離出固相產(chǎn)物。在本發(fā)明的制備方法的步驟2)中,優(yōu)選的情況下,該方法還包括對(duì)所 述分離出固相產(chǎn)物進(jìn)行洗滌。所述洗滌的溶劑沒(méi)有特別的限定,優(yōu)選使用第二接觸中所使用的溶劑,例如乙醇和水。本發(fā)明的制備方法的步驟3)是將所述沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體和所述磁性載體前驅(qū)體形成漿料的步驟。在本發(fā)明中,該方法還包括在步驟3)中,在硅化合物粘結(jié)劑存在下,將步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體和步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體進(jìn)行漿化。上述硅化合物粘結(jié)劑可以為本領(lǐng)域所公知的各種硅化合物粘結(jié)劑,例如可以為硅溶膠。在本發(fā)明中,將步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體和步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體進(jìn)行漿化的方法可以采用以下的方法。方法1:將步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體在鉀鹽溶液(優(yōu)選含有硅化合物粘結(jié)劑)中進(jìn)行第一打漿后,將步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體加入到漿料中進(jìn)行第二打漿。方法1中,所述第一打漿的條件包括:溫度為15-95℃,pH值為3-11,打漿時(shí)間為0.5-10小時(shí);所述第二打漿的條件包括:溫度為15-95℃,pH值為3-11,打漿時(shí)間為0.5-10小時(shí)。此外,第一打漿后的固含量?jī)?yōu)選為1-45重量%,第二打漿后的固含量?jī)?yōu)選為1-45重量%。方法2:將步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體在鉀鹽溶液(優(yōu)選含有硅化合物粘結(jié)劑)中進(jìn)行第三打漿后,將步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體加入到漿料中進(jìn)行第四打漿。方法2中,所述第三打漿的條件包括:溫度為15-95℃,pH值為3-11,打漿時(shí)間為0.5-10小時(shí);所述第四打漿的條件包括:溫度為15-95℃,pH值為3-11,打漿時(shí)間為0.5-10小時(shí)。此外,第三打漿后的固含量?jī)?yōu)選為1-45重量%,第四打漿后的固含量?jī)?yōu)選為1-45重量%。方法3:將步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體和步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體的混合物在鉀鹽溶液(優(yōu)選含有硅化合物粘結(jié)劑)中進(jìn)行打漿。方法3中,所述打漿的條件包括:溫度為15-95℃,pH值為3-11,打漿時(shí)間為0.5-10小時(shí)。此外,打漿后的固含量?jī)?yōu)選為1-45重量%。上述方法1~方法3中,從操作的便利性上來(lái)考慮,優(yōu)選為方法3。根據(jù)本發(fā)明,步驟3)中,所述沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體和所述磁性載體前驅(qū)體的用量可以在寬的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。優(yōu)選地,以Fe2O3計(jì)的步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體,與以Fe3O4或Al2O3、TiO2計(jì)的步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體的重量比為100:(0.5-300),更優(yōu)選為100:(1-100),更優(yōu)選為100:(5-80),最優(yōu)選為100:(20-60)。在此,當(dāng)制備磁性載體前驅(qū)體的粒子為Fe3O4時(shí),“以Fe2O3計(jì)的步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體,與以Fe3O4或Al2O3、TiO2計(jì)的步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體的重量比”是指:以Fe2O3計(jì)的步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體,與以Fe3O4計(jì)的步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體的重量比;當(dāng)制備磁性載體前驅(qū)體的粒子為Al2O3時(shí),“以Fe2O3計(jì)的步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體,與以Fe3O4或Al2O3、TiO2計(jì)的步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體的重量比”是指:以Fe2O3計(jì)的步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體,與以Al2O3計(jì)的步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體的重量比;當(dāng)制備磁性載體前驅(qū)體的粒子為TiO2時(shí),“以Fe2O3計(jì)的步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體,與以Fe3O4或Al2O3、TiO2計(jì)的步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體的重量比”是指:以Fe2O3計(jì)的步驟1)得到的沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體,與以TiO2計(jì)的步驟2)得到的磁性載體前驅(qū)體的重量比。根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選步驟3)中,噴霧干燥的條件包括:入口風(fēng)溫為 200-350℃,出口風(fēng)溫為100-200℃。根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選步驟3)中,所述焙燒的條件包括:焙燒溫度為250-650℃,然后在此溫度下保持1-12h。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,步驟1)、步驟2)和步驟3)中的漿化的步驟中的至少一個(gè)步驟在磁場(chǎng)存在下進(jìn)行。通過(guò)使上述步驟在磁場(chǎng)存在下進(jìn)行,具有有效分散活性組分和提高分離效率的效果。作為磁場(chǎng)的強(qiáng)度可以采用本領(lǐng)域的常規(guī)條件。本發(fā)明提供了一種按照本發(fā)明所述的制備方法得到的負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑。本發(fā)明提供了本發(fā)明所述的負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑在費(fèi)托合成中的應(yīng)用。本發(fā)明提供了一種費(fèi)托合成方法,該方法包括:在費(fèi)托合成條件下,將合成氣與沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑接觸,其中,所述沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑為本發(fā)明所述的負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑。根據(jù)本發(fā)明的方法,優(yōu)選所述費(fèi)托合成條件包括:溫度為220-270℃,合成氣中H2與CO的摩爾比為(1-3):1。以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明,但本發(fā)明并不僅限于下述實(shí)施例。以下實(shí)施例中,通過(guò)馬爾文激光粒度分析的方法測(cè)定磁性核,磁性載體和催化劑的粒徑。通過(guò)透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射分析(XRD)方法測(cè)定得到磁性載體和催化劑的結(jié)構(gòu)。通過(guò)X射線熒光分析(XRF)測(cè)定得到催化劑實(shí)際組成和催化劑負(fù)載量信息。通過(guò)無(wú)機(jī)酸溶解方法測(cè)定二氧化硅的包覆率(包覆率=酸溶后剩余樣品 質(zhì)量/起始樣品質(zhì)量×100%)。通過(guò)震動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)測(cè)定得到的復(fù)合材料的比飽和磁化強(qiáng)度。實(shí)施例11)沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體的制備將5kgFe(NO3)3·7H2O和150gCu(NO3)2·3H2O分別溶于去離子水中,配置成5重量%硝酸鐵溶液和5重量%硝酸銅溶液,將上述兩種溶液均勻混合。同時(shí)制備10重量%碳酸鈉溶液,將上述溶液流加加入到攪拌釜內(nèi),溫度保持在70℃,通過(guò)調(diào)控碳酸鈉溶液的量,控制pH值在7,進(jìn)行共沉淀反應(yīng)1小時(shí),然后升溫至85℃,老化3小時(shí)。過(guò)濾,用去離子水重復(fù)洗滌4次,至濾液電導(dǎo)率為60μS/cm以下,得到沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體A1。2)磁性載體前驅(qū)體的制備在25℃下,稱取300g粒徑為0.1-1μm的Fe3O4粒子,置于5000ml的0.1molL-1HCl中,超聲10min后磁分離,分別使用適量乙醇和去離子水對(duì)磁分離后的Fe3O4粒子進(jìn)行洗滌,得到表面處理后的Fe3O4粒子。將表面處理后的Fe3O4粒子分散在5000ml乙醇、1200ml離子水和160ml氨水(濃度為28重量%)的混合液中,加入200g正硅酸乙酯,在25℃下中等強(qiáng)度攪拌1h。磁分離后分別使用適量乙醇和水洗滌固體顆粒,得到磁性載體前驅(qū)體B1。通過(guò)透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射分析(XRD)方法測(cè)定可知,磁性載體前驅(qū)體B1具有核殼結(jié)構(gòu),在Fe3O4表面形成厚度約100nm的無(wú)定型SiO2包覆層,并且,磁性核由Fe3O4粒子構(gòu)成,另外,二氧化硅的包覆率為95%。3)負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的制備在25℃下,將A1與B1混合,并加入225g碳酸鉀溶液(碳酸鉀濃度為30重量%)和300g的30重量%的硅溶膠,加入硝酸調(diào)節(jié)pH為6.5,然后攪拌30min,制得固含量為30重量%的漿液。將該漿液輸送至噴霧干燥裝 置,控制入口溫度為300℃和出口溫度為150℃,干燥成型;然后在500℃,空氣氣氛中,高溫焙燒2h,得到負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒C1。圖1和圖2所示為通過(guò)以上方法制備得到的催化劑顆粒C1的SEM表征結(jié)果。由圖1可知,催化劑球形度較好,可以保證其在攪拌釜和鼓泡床反應(yīng)器中較好的流動(dòng)性。同時(shí)表面顆粒分布比較均勻,顆粒間形成均勻的孔道,保證其反應(yīng)和傳質(zhì)的均勻性。如圖2所示,活性組分在磁性載體周圍均勻分布,既保證催化劑具有均勻的活性中心,又保證其均勻的磁響應(yīng)。圖3為催化劑顆粒C1的磁滯回線,表征結(jié)果存在明顯的磁滯環(huán),催化劑的比飽和磁化強(qiáng)度為8.5emu/g。另外,負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒C1的結(jié)構(gòu)和性能如表1所示,其重量組成如表2所示。實(shí)施例21)沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體的制備將5kgFe(NO3)3·7H2O和300gCu(NO3)2·3H2O分別溶于去離子水中,分別配置成5重量%硝酸鐵溶液和5重量%硝酸銅溶液,將上述兩種溶液均勻混合。然后加入242gZn(NO3)2·6H2O固體并充分?jǐn)嚢枞芙猓瑫r(shí)制備10重量%碳酸鈉溶液,將上述溶液流加加入到攪拌釜內(nèi),溫度保持在75℃,控制pH值在8,進(jìn)行共沉淀反應(yīng)0.5小時(shí),然后降溫至60℃,老化2小時(shí)。過(guò)濾,用去離子水重復(fù)洗滌4次,至濾液電導(dǎo)率為60μS/cm以下,得到沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體A2。2)磁性載體前驅(qū)體的制備在25℃下,稱取600g粒徑為0.1-1μm的Fe3O4粒子,置于2500ml的0.1molL-1HCl中,超聲20min后磁分離,分別使用適量乙醇和去離子水對(duì)磁分離后的Fe3O4粒子進(jìn)行洗滌,得到表面處理后的Fe3O4粒子。將表面處理后的 Fe3O4粒子分散在2500ml乙醇、800ml去離子水和100ml氨水(濃度為25重量%)的混合液中,加入160g正硅酸乙酯,在25℃下中等強(qiáng)度攪拌0.5h。磁分離后分別使用適量乙醇和水洗滌固體顆粒,得到磁性載體前驅(qū)體B2。通過(guò)透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射分析(XRD)方法測(cè)定可知,磁性載體前驅(qū)體B2具有核殼結(jié)構(gòu),在Fe3O4表面形成厚度約50nm的無(wú)定型SiO2包覆層,并且,磁性核由Fe3O4粒子構(gòu)成,另外,二氧化硅的包覆率為93%。3)負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的制備在25℃下,將A2與B2混合,并加入225g碳酸鉀溶液(碳酸鉀濃度為30重量%)和400g的25重量%的硅溶膠,加入硝酸條件pH為5.5,然后攪拌60min,制得固含量為25重量%的漿液。將該漿液輸送至噴霧干燥裝置,控制入口溫度為300℃和出口溫度為170℃,干燥成型;然后在380℃,空氣氣氛中,高溫焙燒4h,得到負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒C2。另外,負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒C2的結(jié)構(gòu)和性能如表1所示,其重量組成如表2所示。實(shí)施例31)沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體的制備將5kgFe(NO3)3·7H2O、300gCu(NO3)2·3H2O和350gMn(NO3)4·4H2O分別溶于去離子水中,配置成5重量%硝酸鐵溶液和5重量%硝酸銅溶液,將上述兩種溶液均勻混合。同時(shí)制備10重量%碳酸鈉溶液,將上述溶液與10重量%硝酸錳溶液流加加入到攪拌釜內(nèi),溫度保持在80℃,控制pH值在7.5,進(jìn)行共沉淀反應(yīng)1.5小時(shí),然后降溫至65℃,老化1小時(shí)。過(guò)濾,用去離子水重復(fù)洗滌4次,至濾液電導(dǎo)率為60μS/cm以下,得到沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體A3。2)磁性載體前驅(qū)體的制備在25℃下,稱取300g粒徑為0.1-1μm的Fe3O4粒子,置于5000ml0.1molL-1HCl中,超聲10min后磁分離,分別使用適量乙醇和去離子水對(duì)磁分離后的Fe3O4粒子進(jìn)行洗滌,得到表面處理后的Fe3O4粒子。將表面處理后的Fe3O4粒子分散在5000ml乙醇、1500ml去離子水和180ml氨水(濃度為26重量%)的混合液中,加入160g正硅酸乙酯,在25℃下中等強(qiáng)度攪拌2h。磁分離后分別使用適量乙醇和水洗滌固體顆粒,得到磁性載體前驅(qū)體B3。通過(guò)透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射分析(XRD)方法測(cè)定可知,磁性載體前驅(qū)體B3具有核殼結(jié)構(gòu),在Fe3O4表面形成厚度約150nm的無(wú)定型SiO2包覆層,并且,磁性核由Fe3O4粒子構(gòu)成,另外,二氧化硅的包覆率為98%。3)負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的制備在25℃下,將A3與B3混合,并加入225g碳酸鉀溶液(碳酸鉀濃度為30重量%)和300g的35重量%的硅溶膠,加入硝酸條件pH為6,然后攪拌30min,制得固含量為30重量%的漿液。將該漿液輸送至噴霧干燥裝置,控制入口溫度為300℃和出口溫度為150℃,干燥成型;然后在300℃,空氣氣氛中,高溫焙燒6h,得到負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒C3。另外,負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒C3的結(jié)構(gòu)和性能如表1所示,其重量組成如表2所示。實(shí)施例41)沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體的制備將5kgFe(NO3)3·7H2O、300gCu(NO3)2·3H2O和430gMn(NO3)4·4H2O分別溶于去離子水中,配置成5重量%硝酸鐵溶液和5重量%硝酸銅溶液,將上述兩種溶液均勻混合。同時(shí)制備10重量%碳酸鈉溶液,將上述溶液與10重量% 硝酸錳溶液流加加入到攪拌釜內(nèi),溫度保持在55℃,控制pH值在7.8,進(jìn)行共沉淀反應(yīng)2小時(shí),然后降溫至50℃,老化2小時(shí)。過(guò)濾,用去離子水重復(fù)洗滌4次,至濾液電導(dǎo)率為60μS/cm以下,得到沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體A4。2)磁性載體前驅(qū)體的制備在25℃下,稱取300g粒徑為0.1-1μm的Fe3O4粒子,置于2500ml的0.1molL-1HCl中,超聲20min后磁分離,分別使用適量乙醇和去離子水對(duì)磁分離后的Fe3O4粒子進(jìn)行洗滌,得到表面處理后的Fe3O4粒子。將表面處理后的Fe3O4粒子分散在4000ml乙醇、1000ml去離子水和150ml氨水(濃度為25重量%)的混合液中,加入220g正硅酸乙酯,在25℃下中等強(qiáng)度攪拌1h。磁分離后分別使用適量乙醇和水洗滌固體顆粒,得到磁性載體前驅(qū)體B4。通過(guò)透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射分析(XRD)方法測(cè)定可知,磁性載體前驅(qū)體B4具有核殼結(jié)構(gòu),在Fe3O4表面形成厚度約120nm的無(wú)定型SiO2包覆層,并且,磁性核由Fe3O4粒子構(gòu)成,另外,二氧化硅的包覆率為95%。3)負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的制備在25℃下,將A4與B4混合,并加入225g碳酸鉀溶液(碳酸鉀濃度為30重量%)和400g的30重量%的硅溶膠,加入硝酸條件pH為7.5,然后攪拌30min,制得固含量25重量%的漿液。將該漿液輸送至噴霧干燥裝置,控制入口溫度為320℃和出口溫度為170℃,干燥成型;然后在400℃,空氣氣氛中,高溫焙燒6h,得到負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒C4。另外,負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒C4的結(jié)構(gòu)和性能如表1所示,其重量組成如表2所示。實(shí)施例51)沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體的制備將5kgFe(NO3)3·7H2O、300gCu(NO3)2·3H2O和380gZn(NO3)2·6H2O分別溶于去離子水中,配置成5重量%硝酸鐵溶液和5重量%硝酸銅溶液,將上述兩種溶液均勻混合。同時(shí)制備10重量%碳酸鈉溶液,將上述溶液與10重量%硝酸鋅溶液流加加入到攪拌釜內(nèi),溫度保持在55℃,控制pH值在7.5,進(jìn)行共沉淀反應(yīng)2.5小時(shí),然后降溫至60℃,老化1小時(shí)。過(guò)濾,用去離子水重復(fù)洗滌4次,至濾液電導(dǎo)率為60μS/cm以下,得到沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體A5。2)磁性載體前驅(qū)體的制備在25℃下,稱取300g粒徑為0.1-1μm的Fe3O4粒子,置于5000ml0.1molL-1HCl中,超聲10min后磁分離,分別使用適量乙醇和去離子水對(duì)磁分離后的Fe3O4粒子進(jìn)行洗滌,得到表面處理后的Fe3O4粒子。將表面處理后的Fe3O4粒子分散在6000ml乙醇、2000ml去離子水和180ml氨水(濃度為27重量%)的混合液中,加入200g正硅酸乙酯,在25℃下中等強(qiáng)度攪拌1h。磁分離后分別使用適量乙醇和水洗滌固體顆粒,得到磁性載體前驅(qū)體B5。通過(guò)透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射分析(XRD)方法測(cè)定可知,磁性載體前驅(qū)體B5具有核殼結(jié)構(gòu),在Fe3O4表面形成厚度約100nm的無(wú)定型SiO2包覆層,并且,磁性核由Fe3O4粒子構(gòu)成,另外,二氧化硅的包覆率為95%。3)負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑的制備在25℃下,將A5與B5混合,并加入225g碳酸鉀溶液(碳酸鉀濃度為30重量%)和400g的30重量%的硅溶膠,加入硝酸條件pH為7.5,然后攪拌60min,制得固含量為30重量%的漿液。將該漿液輸送至噴霧干燥裝置,控制入口溫度為320℃和出口溫度為170℃,干燥成型;然后在350℃, 空氣氣氛中,高溫焙燒8h,得到負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒C5。另外,負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒C5的結(jié)構(gòu)和性能如表1所示,其重量組成如表2所示。實(shí)施例6按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行,不同是步驟3)在磁場(chǎng)強(qiáng)度為500Oe的磁場(chǎng)下進(jìn)行。負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒C6的結(jié)構(gòu)和性能如表1所示,其重量組成如表2所示。對(duì)比例1將5kgFe(NO3)3·7H2O和150gCu(NO3)2·3H2O分別溶于去離子水中,配置成5重量%硝酸鐵溶液,和5重量%硝酸銅溶液,將上述兩種溶液均勻混合。同時(shí)制備10重量%碳酸鈉溶液,將上述溶液流加加入到攪拌釜內(nèi),溫度保持在70℃,控制pH值在7,進(jìn)行共沉淀反應(yīng)1小時(shí),然后升溫至85℃,老化3小時(shí)。過(guò)濾,用去離子水重復(fù)洗滌4次,至濾液電導(dǎo)率為60μS/cm以下,得到沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體D1。在25℃下,在前驅(qū)體D1中加入225g碳酸鉀溶液(碳酸鉀濃度為30重量%)和300g的30重量%的硅溶膠,加入硝酸調(diào)節(jié)pH為6.5,然后攪拌30min,制得固含量為30重量%的漿液。將該漿液輸送至噴霧干燥裝置,控制入口溫度為300℃和出口溫度為150℃,干燥成型;然后在500℃,空氣氣氛中,高溫焙燒2h,得到負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒D1。對(duì)比例2將5kgFe(NO3)3·7H2O和150gCu(NO3)2·3H2O分別溶于去離子水中,配置 成5重量%硝酸鐵溶液,和5重量%硝酸銅溶液將上述兩種溶液均勻混合。同時(shí)制備25重量%氨水溶液,將上述溶液流加加入到攪拌釜內(nèi),并加入300g粒徑為0.1-1μm的Fe3O4粒子,溫度保持在85℃,控制pH值在8.5,進(jìn)行共沉淀反應(yīng)1小時(shí),然后控制溫度為85℃,老化2小時(shí)。過(guò)濾,用去離子水重復(fù)洗滌4次,至濾液電導(dǎo)率為60μS/cm以下,得到沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑前驅(qū)體D2。在25℃下,在前驅(qū)體D1中加入225g碳酸鉀溶液(碳酸鉀濃度為30重量%)和300g的30重量%的硅溶膠,加入硝酸調(diào)節(jié)pH為5.5,然后攪拌30min,制得固含量為20重量%的漿液。將該漿液輸送至噴霧干燥裝置,控制入口溫度為270℃和出口溫度為120℃,干燥成型;然后在500℃,空氣氣氛中,高溫焙燒6h,得到負(fù)載型磁性沉淀鐵費(fèi)托合成催化劑顆粒D2。表1樣品BET比表面(m2/g)總孔體積(ml/g)比飽和磁化強(qiáng)度(emu/g)C1198.20.528.5C2161.70.4121.4C3186.50.4816.5C4170.10.4410.2C5179.60.4512.8C6190.50.509.8D1210.60.680D2178.60.791.2表2測(cè)試?yán)褂脤?shí)施例1-6以及對(duì)比例1-2得到的催化劑進(jìn)行費(fèi)托合成反應(yīng),其中,反應(yīng)溫度為235℃,氣時(shí)空速為3000ml/(g·h),合成氣中H2與CO的摩爾比為1.5:1,結(jié)果見(jiàn)表3。表3C1C2C3C4C5C6D1D2轉(zhuǎn)化率,%CO70.1168.5466.2362.1064.3772.1568.2358.33H242.7543.1142.5841.7140.0244.3842.1631.98產(chǎn)物選擇性,wt%C12.252.412.352.041.921.682.354.56C2-C411.7312.8913.2810.1912.4310.0712.9813.78C2-C4氣體產(chǎn)品烯烷比(體積比)3.624.053.553.474.1114.322.782.34C5+82.6381.1081.3084.7182.8880.6683.1179.22含氧有機(jī)物3.393.63.073.062.773.271.562.44CO2選擇性(v%CO轉(zhuǎn)化),%22.1521.4519.6719.1921.4618.9823.1530.26測(cè)試?yán)?使用實(shí)施例1和對(duì)比例1和2得到的催化劑在磁助鼓泡床中進(jìn)行分離測(cè)試。氣體空速為3000ml/(g·h),液體介質(zhì)為液體石蠟,含量為10%,磁場(chǎng)強(qiáng)度為5000高斯。分離結(jié)果如表4所示。表4實(shí)施例1對(duì)比例1對(duì)比例2床層固含率/重量%101010出口固含率/重量%0.085.222.15通過(guò)表1可以看出時(shí)具有較高的比飽和磁化強(qiáng)度,實(shí)施例1-6獲得的比飽和磁化強(qiáng)度均大于5emu/g。同時(shí)本發(fā)明獲得的催化劑具有較高比表面積,這保證該催化劑具有較高或適度的費(fèi)托反應(yīng)活性。如表3所示,該催化劑的單程CO%轉(zhuǎn)化率在60-80%,高附加值烯烴產(chǎn)品高于對(duì)比例催化劑,說(shuō)明該催化劑具有較好的選擇性和良好的工業(yè)前景。通過(guò)表4可知,該催化劑應(yīng)用于磁助鼓泡床反應(yīng)器,出口固含率由10%降低到0.08%,與對(duì)比例1和2較高的出口固含率相比,基本消除了細(xì)粉對(duì)液體產(chǎn)物的影響,有效的降低的反應(yīng)器的過(guò)濾負(fù)擔(dān)。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型,這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說(shuō)明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù),本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。此外,本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 
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