[發明專利]流化床催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201610917091.4
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN107971024B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 吳思操;劉紅星;顧松園;殷喜平;張少鋼
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J29/85
• 分類號: B01J29/85;B01J29/00;B01J35/08
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種高耐磨性流化床催化劑的制備方法，主要解決目前流化床催化劑耐磨性差、催化劑跑損嚴重的問題。本發明采用的方法包括如下步驟：(a)分子篩、粘結劑、載體材料、液體介質按比例配置成混合液Ⅰ；(b)高速剪切混合液Ⅰ后進行噴霧干燥，得到微球顆粒；(c)所得顆粒分散于含氧化鋁的溶液中形成混合液Ⅱ；(d)高速攪拌混合液Ⅱ后進行噴霧干燥、焙燒后得到耐磨性良好的流化床催化劑。本發明所述方法應用性廣，對現有催化劑生產裝置沒有特殊要求，可用于多種流化床催化劑生產過程。

技術領域

本發明涉及一種流化床催化劑的制備方法，具體涉及一種微球形流化床催化劑的制備方法，尤其是一種應用于甲醇或者二甲醚為原料生產低碳烯烴反應過程中高耐磨性流化床催化劑的制備方法。

背景技術

乙烯和丙烯作為重要的基礎化工原料，目前世界上98％以上的乙烯利用蒸汽裂解制得，丙烯則主要通過蒸汽裂解乙烯的聯產品和煉油廠催化裂化的副產品兩種方法獲得。由于石油的需求持續增長，以及石油的不可再生性，因此開發一種乙烯和丙烯的非常規的石油資源生產技術已迫在眉睫。

甲醇制烯烴(Methanol to Olefins，MTO)是一種以煤或天然氣合成的甲醇為原料，在流化床反應器中生產低碳烯烴的化工技術。MTO技術開拓了非常規石油資源制備化工產品的一條新工藝路線，已成為新能源技術研究熱點之一。催化劑性能的好壞是影響MTO技術工業應用推廣的關鍵因素之一。流化床催化劑除了要具有活性高、選擇性好、一定的粒徑分布等特點外，還要求催化劑具有較高的耐磨性能。機械強度差的催化劑，在反應過程中跑損多、污染環境、嚴重時可能會影響催化劑在稀、密相中的合理分布，甚至使裝置無法運轉。成品催化劑進入反應-再生系統中進行不斷循環催化反應時，催化劑與催化劑之間、催化劑與反應器管壁之間、催化劑與輸送管道之間、催化劑與再生系統之間不斷地碰撞摩擦，使得催化劑的細粉化難以避免。如果催化劑強度差，在反應過程中催化劑磨損嚴重，為了使反應能順利進行，反應過程中需要不斷補充新鮮催化劑，增加了生產成本。因此，為了減少流化床反應器中催化劑的磨損，要求催化劑具有較好的抗磨損性能。

專利CN102527445A公開了一種低磨耗流化床微球催化劑的制備方法，將分子篩、膠黏劑、分散劑和水配成漿料，剪切后進行噴霧干燥，制得的微球顆粒重新分散于水中再次進行剪切噴霧，然后焙燒微球顆粒后得到低磨耗的流化床催化劑。

專利CN103769237A公開了一種提高化床催化劑耐磨性能的方法，將平均粒徑小于80微米的催化劑細粉與分子篩、粘結劑、載體材料和液體介質均勻混合后形成懸浮液，通過高速剪切懸浮液并進行噴霧干燥，有效提高成品催化劑的耐磨性能。

專利CN101157057A公開了一種原位合成分子篩的方法制備低磨耗催化劑，首先利用噴霧成型制得多孔微球后，再對微球進行水熱合成處理，多孔微球內部生成有序的分子篩結構，從而得到低磨耗的微球催化劑。

盡管已經有一部分專利涉及提高流化床催化劑耐磨性問題，但是目前流化床催化劑的耐磨強度仍較低，需進一步提高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的流化床催化劑耐磨強度差問題，提供了一種高耐磨性流化床催化劑的制備方法。該方法實現流化床催化劑的耐磨性能的顯著提高，減少流化床反應過程中催化劑的磨損。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種流化床催化劑的制備方法，包括以下步驟：(a)按比例配置含分子篩、粘結劑、載體材料、液體介質的混合液Ⅰ；(b)高速剪切混合液Ⅰ后進行噴霧干燥，得到微球顆粒；(c)所得微球顆粒分散于含氧化鋁的溶液中形成混合液Ⅱ；(d)高速攪拌此混合液Ⅱ后進行噴霧干燥、焙燒后得到流化床催化劑。

上述制備方案中，分子篩選自SAPO-11、SAPO-34、SAPO-44、SAPO-47、SAPO-5、SAPO-56或者ZSM-5中的至少一種；粘結劑選自硅溶膠、鋁溶膠、擬薄水鋁石溶膠中至少一種。