用于合成气制乙烯、丙烯、丁烯反应的铁/活性炭催化剂

摘要

本发明涉及一种用于合成气CO+H₂制乙烯、丙烯、丁烯反应的铁/活性炭催化剂，其中包括催化剂的制备方法及其应用。采用真空浸渍法成功地将Fe负载在活性炭上，使Fe及助剂得以高度分散在活性炭上，从而提高催化效果，并大大降低催化剂的制备成本。XRD测试结果表明，催化剂的化学组成主要包括：α-Fe、Fe_xC_y、(Fe，Mn)O、Cu⁰、Zn⁰、K₂O。将本发明的催化剂用于合成气制乙烯、丙烯、丁烯的反应中，催化活性在无原料气循环的条件下CO转化率可达96～99％，气相产物中CH化合物选择性达69.5％，其中乙烯、丙烯、丁烯在CH化合物中的选择性达68％以上，CH₄的含量低。液相产物中主要是H₂O，可达到94％以上。本发明涉及的催化剂用于合成气制低碳烯烃F-T合成反应工艺条件为：温度260～400℃，压力1.0～2.5MPa，合成气空速400～1200h^-1。

主权项

1.一种用于合成气CO+H2制乙烯、丙烯、丁烯反应的铁/活性炭催化剂，其特征在于该催化剂的化学组成主要包括：α-Fe、FexCy、(Fe，Mn)O、Cu0、Zn0、K2O，比表面积为350～400m2/g；且催化剂中Fe与活性炭之间的重量比为0.25～8，铁与锰、钾、锌、铜、硅成分间的重量比例关系为Fe∶Mn∶K∶Zn∶Cu∶Si＝(50～75)∶(15～30)∶(2～5)∶(0～6)∶(5～25)∶(0～15)；所述的催化剂采用下述步骤制备：将铁盐按Fe与活性炭重量比为0.25～8进行称取，在真空条件下，加入一定量的水和乙醇构成的溶剂中；边搅拌边加入一定量的分散剂，然后再加入用一定量的水和乙醇溶解的含锰、钾、锌、铜的盐和硅的化合物的溶液，继续搅拌溶液，并且使最终溶液中的铁与锰、钾、锌、铜、硅间的重量比例关系为Fe∶Mn∶K∶Zn∶Cu∶Si＝(50～75)∶(15～30)∶(2～5)∶(0～6)∶(5～25)∶(0～15)；在20～80℃的温度下蒸干溶液；将溶液蒸干后得到的物质在10～20ml/min的流动氮气保护下于400～1000℃的温度下进行煅烧3～8小时；最后取出钝化。