干 燥好的前体，送入高温炉内，于1400°C煅烧6. 0小时，冷却后破碎筛分成60~80目，即得到 所需的高温烧结型催化剂。制得的催化剂以重量百分比计，包含以下组分：55%Fe203, 17. 5% Ti02，17. 5%M〇03,5%V205, 5% 1^203 ;所制得的催化剂在一定反应条件下进行合成气制低碳 烯烃，实验结果列于表1。
[0031]【比较例2】 称取55. 0克氧化铁（Fe203)、12. 5克氧化钛（Ti02)、12. 5克氧化钥（M〇03)、5. 0克五氧 化二钒（V205)、5. 0克氧化镧（La203)和10. 0克氧化锡（Sn02)六种原料以及按原料总量计重 量百分比为3%的炭黑粉3克，在球磨机内磨混2小时；按原料总量计加重量百分比5%的去 离子水5克加入到磨混好的物料中，进行捏合至柔软状；捏合好的物料送入挤条机内，制成 直径为5_的长条，并切割成长度为20_的柱状，自然晾干后，送入干燥设备中，于120°C干 燥8小时备用；将干燥好的前体，送入高温炉内，于1400°C煅烧6. 0小时，冷却后破碎筛分 成60~80目，即得到所需的高温烧结型催化剂。制得的催化剂以重量百分比计，包含以下组 分：55%Fe203, 12. 5%Ti02,12. 5%M〇03,5%V205, 5%La203, 10%Sn02 ;所制得的催化剂在一定 反应条件下进行合成气制低碳烯烃，实验结果列于表1。
[0032]【比较例3】 称取55. 0克氧化铁（Fe203)、16. 0克氧化钛（Ti02)、16. 0克氧化钥（M〇03)、5. 0克五氧 化二钒（V205)、5. 0克氧化镧（La203)和3. 0克氧化锡（Sn02)六种原料以及按原料总量计重 量百分比为6%的炭黑粉6克，在球磨机内磨混2小时；按原料总量计加重量百分比5%的去 离子水5克加入到磨混好的物料中，进行捏合至柔软状；捏合好的物料送入挤条机内，制成 直径为5_的长条，并切割成长度为20_的柱状，自然晾干后，送入干燥设备中，于120°C干 燥8小时备用；将干燥好的前体，送入高温炉内，于1400°C煅烧6. 0小时，冷却后破碎筛分 成60~80目，即得到所需的高温烧结型催化剂。制得的催化剂以重量百分比计，包含以下组 分：55%Fe203，16%Ti02，16%M〇03,5%V205, 5%La203, 3%Sn02;所制得的催化剂在一定反应 条件下进行合成气制低碳烯烃，实验结果列于表1。
[0033]【比较例4】 称取55. 0克氧化铁（Fe203)、16. 0克氧化钛（Ti02)、16. 0克氧化钥（M〇03)、5. 0克五氧 化二钒（V205)、5. 0克氧化镧（La203)和3. 0克氧化锡（Sn02)六种原料以及按原料总量计重 量百分比为1%的炭黑粉1克，在球磨机内磨混2小时；按原料总量计加重量百分比5%的去 离子水5克加入到磨混好的物料中，进行捏合至柔软状；捏合好的物料送入挤条机内，制成 直径为5_的长条，并切割成长度为20_的柱状，自然晾干后，送入干燥设备中，于120°C干 燥8小时备用；将干燥好的前体，送入高温炉内，于1400°C煅烧6. 0小时，冷却后破碎筛分 成60~80目，即得到所需的高温烧结型催化剂。制得的催化剂以重量百分比计，包含以下组 分：55%Fe203，16%Ti02，16%M〇03,5%V205, 5%La203, 3%Sn02;所制得的催化剂在一定反应 条件下进行合成气制低碳烯烃，实验结果列于表1。
[0034] 上述实施例与比较例的还原条件为： 温度450°C压力常压 催化剂装填量3ml 催化剂负荷1000小时h 还原气H2 还原时间8小时 反应条件为： 小8毫米固定床反应器 反应温度340°C 反应压力 1. 5MPa 催化剂装填量3ml 催化剂负荷1000小时h 原料配比（摩尔）H2/C0 = 1. 5/1 表1
【主权项】
1. 一种合成气制低碳烯烃铁催化剂，以重量份数计包括以下组分： a) 35?90份铁元素或其氧化物； b) 5?30份选自钛和锆中的至少一种元素或其氧化物； c) 5?30份选自钥和钨中的至少一种元素或其氧化物； d) 0. 1?10选自钒和铌中的至少一种元素或其氧化物； e) 0. 1?10选自镧和钐中的至少一种元素或其氧化物； f) 0.5?5份锡元素或其氧化物。
2. 根据权利要求1所述的合成气制低碳烯烃铁催化剂，其特征在于所述的铁的氧化物 为三氧化二铁，以催化剂重量份数计，含量为40?80份。
3. 根据权利要求1所述的合成气制低碳烯烃铁催化剂，其特征在于所述的钛和锆的氧 化物分别为氧化钛和氧化锆，以催化剂重量份数计，含量为5?20份。
4. 根据权利要求1所述的合成气制低碳烯烃铁催化剂，其特征在于所述的钥和钨的氧 化物分别为氧化钥和氧化钨，以催化剂重量份数计，含量为5?20份。
5. 根据权利要求1所述的合成气制低碳烯烃铁催化剂，其特征在于所述的钒和铌的氧 化物分别为五氧化二钒和氧化铌，以催化剂重量份数计，含量为1?10份。
6. 根据权利要求1所述的合成气制低碳烯烃铁催化剂，其特征在于所述的镧和钐的氧 化物分别为氧化镧和氧化钐，以催化剂重量份数计，含量为1?10份。
7. 根据权利要求1所述的合成气制低碳烯烃铁催化剂，其特征在于所述的锡的氧化物 为氧化锡，以催化剂重量份数计，含量为1?5份。
8. 权利要求1?7任一项所述的合成气制低碳烯烃铁催化剂的制备方法，包括以下步 骤： (1) 将铁的氧化物、含钛或锆的氧化物、含钥或钨的氧化物、含钒或铌的氧化物、含镧或 钐的氧化物、含锡的氧化物，以及炭黑粉混合后在球磨机中磨混后，得到物料A ; (2) 将去离子水加入物料A中，进行捏合得到物料B ; (3) 将物料B成型干燥后得到物料C ; (4) 将物料C高温烧结后，冷却破碎筛分得到所需的催化剂。
9. 根据权利要求8所述的合成气制低碳烯烃铁催化剂的制备方法，其特征在于所述的 炭黑粉用量为所有原料总重量的2?5%，高温烧结的温度为1200?1800°C。
10. 将权利要求1?7任一项所述的合成气制低碳烯烃铁催化剂用于合成气制低碳烯 烃反应，以合成气为原料，H2和CO的摩尔比为1~3,在反应温度为25(T400°C，反应压力为 I. (Γ3. OMpa，原料气体积空速为δΟ?ΤδΟΟΟΙΓ1的条件下，原料气与所述催化剂接触反应生成 含C 2?C4的烯烃。
【专利摘要】本发明涉及一种合成气制低碳烯烃铁催化剂及其制备方法，主要解决现有技术中存在的合成气制低碳烯烃反应中CO转化率低和低碳烯烃选择性低，催化剂在使用条件下强度、稳定性差的问题。本发明采用的催化剂以重量份数计包括以下组分：a)35～90份铁元素或其氧化物；b)5～30份选自钛和锆中的至少一种元素或其氧化物；c)5～30份选自钼和钨中的至少一种元素或其氧化物；d)0.1～10选自钒和铌中的至少一种元素或其氧化物；e)0.1～10选自镧和钐中的至少一种元素或其氧化物；f)0.5～5份锡元素或其氧化物的技术方案，较好地解决了该问题，可用于费托合成制取低碳烯烃的工业生产。
【IPC分类】B01J23-85, C07C11-02, B01J23-887, C07C1-04
【公开号】CN104549342
【申请号】CN201310512427
【发明人】李剑锋, 陶跃武, 宋卫林, 庞颖聪
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月28日