[發明專利]一種調節孔結構的催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 201710753566.5
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107469870A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 張鳳韌;王紅彬;宮鈺;孫紅梅;石峰;田靜;孫鑫;王瓊
• 申請（專利權）人: 淄博齊茂催化劑有限公司
• 主分類號: B01J35/10
• 分類號: B01J35/10;B01J37/08;B01J37/04;B01J32/00
• 代理公司: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司11230
• 代理人: 張亞軍,吳茜

技術領域

本發明涉及一種可以調節載體孔結構的催化劑的制備方法，具體涉及一種調節孔結構的催化劑的制備方法。

背景技術

在化學反應里能改變反應物化學反應速率(既能提高也能降低)而不改變化學平衡，且本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發生改變的物質稱之為催化劑。據不完全統計，約有90％以上的工業過程中使用催化劑，如化工、石化、生化、環保等。催化劑在現代化學工業中占有極其重要的地位，例如，合成氨生產采用鐵催化劑，硫酸生產采用釩催化劑，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡膠等三大合成材料的生產中，都采用不同的催化劑。催化劑是化工、石油行業的核心，所用催化劑的性能與整個系統的表現息息相關。

在催化劑的研發、設計、生產和應用中，催化劑的生產是其中重要的一環，如何將實驗室經過驗證的、高效的催化劑轉化為可工業應用的產品，是催化劑工業生產需要解決的關鍵。

催化劑的性能(催化活性、催化劑選擇性、催化劑壽命等)對用戶的經濟效益有重大的影響，因而各催化過程所用催化劑更換頻繁，這迫使催化劑制造工廠經常調整設備和工藝條件。目前，工業用催化劑有數百種，一些著名的催化劑廠通常有十多條生產線，能制造數十種催化劑。催化劑制造工藝的多變性，是其他化工產品生產中少見的。

制造催化劑的每一種方法，實際上都是由一系列的操作單元組合而成。為了方便，人們把其中關鍵而具特色的操作單元的名稱定為制造方法的名稱。傳統的方法有機械混合法、沉淀法、浸漬法、溶液蒸干法、熱熔融法、浸溶法(瀝濾法)、離子交換法等，近十年來發展的新方法有化學鍵合法、纖維化法等。當前煉油和化工工業常用的制備方法是浸漬法。

浸漬法是將具有高孔隙率的載體(如硅藻土、氧化鋁、活性炭等)浸入含有一種或多種金屬離子的溶液中，保持一定的溫度，溶液進入載體的孔隙中。將載體瀝干，經干燥、煅燒，載體內表面上即附著一層所需的固態金屬氧化物或其鹽類。浸漬法可使催化活性組分高度分散,并均勻分布在載體表面上,在催化過程中得到充分利用。制備含貴金屬(如鉑、金、鋨、銥等)的催化劑常用此法，其金屬含量通常在1％以下。制備價格較貴的鎳系、鈷系催化劑也常用此法，其所用載體多數已成型，故載體的形狀即催化劑的形狀。

催化劑顆粒的形狀和尺寸對工業反應器催化劑床層的活性、選擇性、流體阻力、聚塵能力等有影響，主要依據工業催化反應工程設計的最優化條件而定。常用的成型方法有：擠條成型、壓片成型、油中成型和噴霧成型等。其中擠條成型相對應用的最多。

擠條成型的特點：擠條機主體是直徑100～300mm的圓筒，一端是造型孔板。催化劑物料先制成可塑性泥料，連續或間斷加入圓筒，利用活塞或螺旋迫使泥料從造型孔板的孔中擠出,再切割成接近等長的顆粒。顆粒經干燥、焙燒后,即具有足夠的機械強度。通常切割成直徑2～15mm的長度。通過改變孔板的形狀，可以生產如：圓環形、三葉形等各種需要的形狀。

莊良煒等研究了《三葉形氧化鋁載體擠出成型新技術》，研究了水粉比、膠溶劑類型和用量、助擠劑類型和用量、捏合方式與程度等對載體孔結構的影響。

胡大為等研究了《活性氧化鋁載體的擴孔及改性》(石油煉制與化工，2004(35)，8：46)，研究了燒結劑的類型和用量對載體孔結構和表面酸性的影響。

李廣慈等的文章《不同擴孔方法對催化劑載體氧化鋁孔結構的影響》，研究了物理擴孔法、碳酸氫銨法、水熱處理法以及擴孔劑等對載體性質的影響。

在以往的研究和專利中，關注點主要集中在上述文章所涵蓋的內容上，在實際的工業生產中，考慮到以上因素外，有些情況下，仍然不能做到完全達到實驗室的水平。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的不足，而提供一種調節孔結構的催化劑的制備方法，在現有的催化劑生產的成型過程中，通過改變原料粉混合、混捏、擠條溫度在一定溫度范圍內，可以在一定范圍內改變載體的孔結構。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種調節孔結構的催化劑的制備方法，其特征在于：在現有的催化劑生產的成型過程中，控制物料溫度為20～75℃；

所述的現有的催化劑生產的成型過程指的是原料粉混合全過程、混捏全過程、擠條全過程和物料不同段之間物料輸送過程。

上述技術方案中，在催化劑生產的成型過程中，控制溫度為20～75℃，是指在整個過程中70％以上的時間，物料溫度控制在20～75℃內；進一步優選為，在整個過程中80％以上的時間，物料溫度控制在20～75℃內。