[发明专利]具有高全烯烃选择性的泡沫铁基催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.具有高全烯烃选择性的泡沫铁基催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S11、使用盐酸将泡沫铁粉去除铁锈，水洗后55-65℃真空干燥10-14小时，得到固体A；

S12、将氧化性金属盐溶解在去离子水中，得到溶液B；

S13、用硝酸调节溶液B的pH，得到溶液C；

S14、将固体A置于溶液C中进行化学表面处理，处理结束后过滤，在110-130℃下干燥10-14小时得到具有高全烯烃选择性的泡沫铁基催化剂；

步骤S12中，所述氧化性金属盐选自以下物质的一种：高锰酸钾、高锰酸钠、高锰酸钙、高锰酸铵、高锰酸锌、高锰酸镁。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：步骤S11中，所述泡沫铁粉的粒径范围为20-80目。

3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于：步骤S11中，所述泡沫铁粉的粒径范围为20-40目或40-60目。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：步骤S12中，所述溶液B中氧化性金属盐浓度为0.05-0.40 mol/L。

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于：所述溶液B中氧化性金属盐浓度为0.15-0.35 mol/L。

6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：步骤S13中，所述溶液B经硝酸调节后溶液C的pH为1.00-3.50。

7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于：所述溶液B经硝酸调节后溶液C的pH为1.00-2.50。

8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：步骤S14中，将固体A置于溶液C中进行化学表面处理的时间为1-50小时。

9.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于：步骤S14中，将固体A置于溶液C中进行化学表面处理的时间为5-30小时。

10.如权利要求1-9中任一所述制备方法制得的具有高全烯烃选择性的泡沫铁基催化剂的应用，其特征在于，步骤如下：

S21、反应在固定床反应器中进行，催化剂置于不锈钢反应罐中；

S22、通入活化气对催化剂进行活化；

S23、通入原料气进行费托合成反应。

11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于：步骤S22中，所述活化步骤包括：通入H₂:CO = 1:0.9合成气作为活化气，气速为W/F =4.5-5.5 g_cat·h·mol^-1，将催化剂还原为碳化铁、氧化物、铁单质或其混合物；活化温度为200-400℃，活化时间8-12小时；

步骤S23中，所述费托合成反应的反应条件为：原料气为H₂:CO = 1:0.9合成气，5% Ar作为内标气，反应温度为340-360 ℃，反应压力为0.5-5.0 MPa，空速W/F = 9-11 g_cat·h·mol^-1。