[發明專利]一種移動床小球催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710100177.2
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106861768A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 毛繼平;張國良;陳新宇;何文;江莉;秦毓辰;任瀟航;劉丹禾
• 申請（專利權）人: 中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: B01J35/08
• 分類號: B01J35/08;B01J29/40;B01J29/08;B01J29/70
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 畢翔宇

技術領域

本發明涉及催化劑制備技術領域，具體而言，涉及一種移動床小球催化劑及其制備方法。

背景技術

移動床反應器的特點主要是催化劑可以在反應器內移動，連續地進出反應器，而催化劑循環速率要遠小于流化床反應器，反應氣體以近似于平推流的方式連續地與固體催化劑接觸，因此它是一種兼具固定床和流化床特點的反應器型式，操作性能和對催化劑的要求均介于固定床與流化床之間，適合于催化劑積炭速度中等，但仍需循環再生的反應。

為了保證催化劑在床層的流動性，移動床一般采用粒徑為1.6～2mm的移動床小球催化劑。為了保證反應活性，要求其具有高分子篩含量；為了減少催化劑在床層中磨損造成的損失堵塞反應器，又要求其具有高強度且表面光滑圓整。移動床小球催化劑強度過低(低于20牛/粒)或分子篩含量過低(含量低于50％)是制約其應用的兩大因素，強度過低造成催化劑在床層中磨損過多引起反應器堵塞，分子篩含量過低導致催化劑活性過低。而現有技術中，對于高強度高分子篩含量移動床小球催化劑成型技術的研究，依然停留在實驗室水平，不能實現工業化應用要求，不能批量生產和應用。高強度高分子篩含量移動床小球催化劑的成型技術問題已成為制約移動床技術推廣發展的瓶頸。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種移動床小球催化劑，以解決現有移動床小球催化劑的分子篩含量和強度不能兼備的問題，所述的移動床小球催化劑，具有分子篩含量高、強度高、磨損小等優點，適用于移動床反應。

本發明的第二目的在于提供一種所述的移動床小球催化劑的制備方法，以解決了現有成型方法只停留在實驗室階段、難以工業化生產的問題，該方法，通過原料先制備微球種子，然后滾球成型，具有原料廉價易得、制作方法簡單等優點，有利于降低移動床小球催化劑的制作和使用成本，適合工業化批量生產和廣泛應用。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種移動床小球催化劑，主要包括按照質量百分比計的如下組份：

分子篩材料50％～80％和粘結劑20％～50％。

本申請所提供的一種移動床小球催化劑，分子篩含量在50％以上，并且保持良好的強度，其分子篩含量最高可以達到80％，催化劑催化效果好，具有分子篩含量高、強度高、磨損小等優點，適用于移動床反應。

優選的，所述的移動床小球催化劑，主要包括按照質量百分比計的如下組份：

分子篩材料70％～80％和粘結劑20％～30％。

可以進一步擴大分子篩的含量，得到分子篩含量更高的移動床小球催化劑。

優選的，所述分子篩材料為ZSM-5分子篩、Y型分子篩和β型分子篩中的一種或者幾種的組合。

ZSM-5分子篩由于其獨特的三維孔道結構帶來的擇形性和表面酸性的可調變性以及熱穩定性，其作為催化劑的主要組成部分被廣泛應用于煉油、化工以及新型煤化工等催化應用領域。

Y型分子篩結構中的超籠空腔內徑約為1.3nm，并且其十二元環的孔口直徑為0.74nm。正是由于Y型分子具有較大的空腔以及三維的十二元環孔道體系，才使得多種有機分子能夠進入超籠內并且發生催化反應。

β型分子篩是一種具有三維十二元環孔結構的高硅沸石，其結構特點是兩個四元環和四個五元環的雙六元單位晶穴結構，熱穩定性高。β型分子篩只有孔道沒有籠的特點在裂解反應中對鏈狀烴斷裂選擇性較好，用于以石油烴為原料的煉油催化劑。

所述ZSM-5分子篩的硅鋁摩爾比為20～500，優選的摩爾比為30～100；所述Y型分子篩的硅鋁摩爾比為2～10，優選的摩爾比為5～10；所述β型分子篩的硅鋁摩爾比為20～100，優選的摩爾比為25～60。

硅鋁摩爾比是指SiO₂/Al₂O₃，即二氧化硅與三氧化二鋁的摩爾比。

優選的，所述粘結劑為氧化鋁、鋁溶膠和硅溶膠中的一種或者幾種的組合。

優選的，所述移動床小球催化劑的直徑為1.2～2.2mm，更優選的直徑為1.5～2.0mm。

移動床小球催化劑的粒徑可以控制在1.2～2.2mm，更優選的可以控制在1.5～2.0mm。適用于移動床對反應催化劑的粒徑要求。

如上所述的移動床小球催化劑的制備方法，包括以下步驟：