[发明专利]一种铁基煤液化纳米催化剂的批量制备和快速分离方法

权利要求书

1.一种铁基煤液化纳米催化剂的批量制备和快速分离的方法，其步骤为：

（1）室温下，称取一定质量的FeCl₃·6H₂O固体，搅拌下使其溶解于水制得Fe³⁺浓度为0.01-0.1 mol·L^-1的溶液；

（2）将上述溶液在60-80^oC搅拌6-12小时，得到含有beta-FeOOH纳米粒子的胶体溶液；

（3）向所合成的纳米粒子胶体溶液体系中加入质量浓度为0.005-0.02 g · mL^-1的黄腐酸铁、腐植酸钠等絮凝剂的水溶液，絮凝剂的加入量为每升纳米粒子胶体溶液中加入0.035-0.2 g，使分散在液相体系中的纳米粒子沉淀出来；

（4）对沉淀出来的纳米粒子进行离心或过滤分离；

（5）对洗涤后的纳米粒子干燥或再次分散在水相体系中，得到最终产物，其组成为beta-FeOOH。

2.根据权利要求1所述的一种铁基煤液化纳米催化剂的批量制备和快速分离的方法，其特征在于采用了絮凝剂辅助分离纳米粒子的方法。

3.根据权利要求1所述的一种铁基煤液化纳米催化剂的批量制备和快速分离的方法，其特征在于所使用的絮凝剂为黄腐酸铁、腐植酸钠等，其特点为常温下易溶于水，有很强的络合能力。

4.根据权利要求1所述的一种铁基煤液化纳米催化剂的批量制备和快速分离的方法，其特征在于絮凝剂以水溶液的形式加入，絮凝剂水溶液的浓度为0.005-0.02 g·mL-1，絮凝剂的加入量每升纳米粒子中溶液加入0.035-0.2 g。

5.一种铁基煤直接液化催化剂催化煤直接液化的方法，其特征在于，反应按以下步骤进行：

（1）在高压反应釜中按以下物料配比装填反应物料：30重量份干基煤，0.3重量份的单质硫，60重量份供氢溶剂四氢萘，催化剂投入量以其中铁元素含量为干基煤重量的3%计，通氢气使反应釜初压为6.5Mpa；

（2）按以下反应条件进行反应：反应温度为420^oC，反应时间为75 min；

（3）反应结束后，产物分别用正己烷、甲苯、四氢呋喃经索氏抽提器进行抽提，依次得到可溶于正己烷的油、正己烷不溶而甲苯可溶的沥青烯、甲苯不溶而四氢呋喃可溶的前沥青烯、四氢呋喃不溶的液化残渣。

6.根据权利要求1所述的一种纳米铁基煤直接液化催化剂，其特征在于，其化学组成为beta-FeOOH，其形貌为梭形，长为50-100 nm，直径为10-20 nm。

7.根据权利要求1所述的一种纳米铁基煤直接液化催化剂，其特征在于，按权利要求5所述的一种铁基煤直接液化催化剂催化煤直接液化的方法，催化新疆伊犁煤直接液化可获得83-95%的转化率、70-82%的油产率，催化新疆将军庙煤直接液化可获得85-97%转化率、65-85%转化率。