本發(fā)明屬于催化
技術領域：
，涉及一種基于震動包埋造粒制備可流化分子篩的方法。
背景技術：
：甲醇制烯烴(MTO)是我國重點發(fā)展的新型煤化工產(chǎn)業(yè)中實現(xiàn)煤炭清潔轉(zhuǎn)化利用的關鍵技術，能夠替代傳統(tǒng)石油路線從而實現(xiàn)烯烴原料的多元化發(fā)展；而且生產(chǎn)成本更低，因此近年來獲得了國內(nèi)外的廣泛關注。甲醇制烯烴技術的開發(fā)特別是流化床甲醇制丙烯(FMTP)技術，可以延伸煤化工產(chǎn)業(yè)的下游產(chǎn)業(yè)鏈，生產(chǎn)聚丙烯、丙烯腈、異丙醇和環(huán)氧丙烷等高附加值產(chǎn)品，從而提高經(jīng)濟效益。開發(fā)甲醇制丙烯技術對于實現(xiàn)煤炭資源的高效清潔轉(zhuǎn)化、滿足社會經(jīng)濟對于烯烴快速增長的需求和保障我國能源的安全具有重要戰(zhàn)略意義。常用的流化催化劑成型技術是噴霧造粒，其典型工藝路線是將分子篩原粉與粘結(jié)劑和惰性載體以一定的比例混合打漿，通過離心旋轉(zhuǎn)或氣流噴射，將物料噴成細霧，分散在高溫熱氣流中，借助離心力和蒸發(fā)作用使水分迅速汽化，獲得微球狀的催化劑成型顆粒。流化催化裂化(FCC)過程的催化劑即是通過噴霧造粒方法獲得的。傳統(tǒng)單一流化床噴霧造粒方法存在如下問題：1)催化劑本身由于空殼存在強度較差；2)催化劑粒徑分布范圍過大，大量催化劑不符合要求，造成原料浪費；3)干燥溫度高，催化劑活性成分結(jié)構(gòu)被破壞；4)催化劑成品收率低，不符合綠色環(huán)保要求。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明解決的問題在于提供一種基于震動包埋造粒制備可流化分子篩的方法，改善傳統(tǒng)單一噴霧造粒方法的缺陷，增大催化劑粒徑，提高其機械強度，解決催化劑磨損問題，能夠得到粒徑分布在60-90μm的催化劑顆粒。本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種基于震動包埋造粒制備可流化分子篩的方法，包括以下操作：1)將分子篩催化劑與載體、粘結(jié)劑以及水混合后制成漿料并充分攪拌；漿料中固體含量的質(zhì)量比為10～30％，固體成分的質(zhì)量比為分子篩催化劑：載體：粘結(jié)劑＝(40～55)：(30～45)：(5～10)；2)將所制備的漿料在邊振動、邊加料的情況下，采用噴霧造粒法進行造粒；同時將所制備的顆粒噴入到基質(zhì)中；所述的基質(zhì)為質(zhì)量分數(shù)1～5％的固定液，固定成分為海藻酸鈉、卡拉膠、果膠、殼聚糖、乳清蛋白、PVA、硫酸纖維素鈉鹽、明膠、蠟、瓊脂中的一種或幾種；3)分離基質(zhì)中的顆粒并進行干燥，干燥溫度設定為40～100℃；然后用篩子進行篩分，篩取目數(shù)為60～90目的顆粒作為可流化分子篩。所述的分子篩催化劑為SAPO分子篩，載體為硅溶膠或鋁溶膠，粘結(jié)劑為田菁粉。所述對混合所得的漿料采用攪拌槳進行攪拌，攪拌槳轉(zhuǎn)速為100～3000rpm，攪拌時間為0.5～1h。所述的漿料采用蠕動泵加料，加料速度為1.0～40ml/min，同時采用超聲設備對漿料進行振動，振動頻率為40～3000Hz。所述在將漿料噴入基質(zhì)時，噴嘴尺寸選擇80～1000μm。所述的載體優(yōu)選SiO2溶膠。所述漿料中固體含量的質(zhì)量比為20％，以質(zhì)量比計算，固體成分中所述的分子篩催化劑為45％，載體為50％，粘合劑比例為5％；所述的固定液為質(zhì)量分數(shù)2％的海藻酸鈉固定液。所述采用噴霧造粒法進行造粒時，噴嘴口干燥溫度設定為80℃。所述的基質(zhì)被噴入顆粒時采用攪拌槳攪拌，其轉(zhuǎn)速為3000rpm。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益的技術效果：本發(fā)明提供的基于震動包埋造粒制備可流化分子篩的方法，將震動包埋造粒技術和干燥制粒法相結(jié)合，解決了單一噴霧造粒法制備出的分子篩粒徑較小的問題。生產(chǎn)出顆粒分布位于60-100μm之間的可流化分子篩催化劑，使?jié){液混合均勻，避免傳統(tǒng)噴霧干燥過程中由于水分子流失產(chǎn)生的空殼、裂隙以及催化劑大量損耗等現(xiàn)象，得到的催化劑顆粒強度高，造粒條件溫和，適于催化劑造粒工藝大規(guī)模推廣。本發(fā)明改善了傳統(tǒng)單一噴霧造粒方法的缺陷，增大催化劑粒徑，提高其機械強度，解決催化劑磨損問題，以小顆粒狀分子篩(粒徑5μm)進行造粒制備可流化的催化劑(粒徑60-100μm)。本發(fā)明提供的基于震動包埋造粒制備可流化分子篩的方法，造粒條件溫和，避免普通造粒方法干燥溫度過高造成催化劑活性結(jié)構(gòu)被破壞。所制備的催化劑形貌可以得到良好的保持，造粒后催化劑產(chǎn)品收率高。避免傳統(tǒng)噴霧干燥過程中由于水分子流失產(chǎn)生的空殼、裂隙現(xiàn)象，得到的催化劑顆粒強度高。本發(fā)明提供的基于震動包埋造粒制備可流化分子篩的方法，可適用的漿料范圍廣，適用于不同配比和固含量的漿料。對包埋材料，包埋基質(zhì)與分子篩配比，料液固含量，料液干燥溫度等條件進行優(yōu)化，進一步提高可流化催化劑的收率和強度。具體實施方式下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。一種基于震動包埋造粒制備可流化分子篩的方法，包括以下操作：1)將分子篩催化劑與載體、粘結(jié)劑以及水混合后制成漿料并充分攪拌；漿料中固體含量的質(zhì)量比為10～30％，固體成分的質(zhì)量比為分子篩催化劑：載體：粘結(jié)劑＝(40～55)：(30～45)：(5～10)；2)將所制備的漿料在邊振動、邊加料的情況下，采用噴霧造粒法進行造粒；同時將所制備的顆粒噴入到基質(zhì)中；所述的基質(zhì)為質(zhì)量分數(shù)1～5％的固定液，固定成分為海藻酸鈉、卡拉膠、果膠、殼聚糖、乳清蛋白、PVA、硫酸纖維素鈉鹽、明膠、蠟、瓊脂中的一種或幾種；3)分離基質(zhì)中的顆粒并進行干燥，干燥溫度設定為40～100℃；然后用篩子進行篩分，篩取目數(shù)為60～90目的顆粒作為可流化分子篩。實施例1采用震動包埋造粒法進行催化劑造粒，包括以下操作：1)配置造粒漿料，采用分子篩催化劑原粉(粒徑為5μm的SAPO分子篩)與一定量硅溶膠載體、少量粘結(jié)劑(田菁粉)以及水溶液混合，所有固體中分子篩比例為45％，載體為50％，粘結(jié)劑為5％。漿料中固含量為20％，采用攪拌槳對溶液進行攪拌，攪拌槳轉(zhuǎn)速為2000rpm，攪拌時間為1h。2)制備含量為2％的溶液為固定液(基質(zhì))，固定液成分為海藻酸鈉(CaCl2，BrCl2)。3)將步驟1)的漿料采用蠕動泵進料，同時采用超聲設備對料液進行振動，振動頻率為40～3000Hz。4)造粒過程，攪拌槳轉(zhuǎn)速為3000rpm，采用噴霧造粒進行造粒，噴嘴尺寸選擇150μm，加料速度為1.0～40ml/min，噴入步驟2)中的基質(zhì)中。5)將上述步驟得到的顆粒進行干燥，干燥溫度設定為80℃。在馬爾文粒度儀上進行催化劑粒徑分布測試。比較例1采用傳統(tǒng)噴霧干燥方法進行催化劑造粒，漿液配比同實施例1，催化劑表征條件同實施例1。表1催化劑制備方法實施例1比較例1d10(μm)3028d50(μm)7749d90(μm)10580催化劑磨損率(％)0.92.3催化劑產(chǎn)率(％)8678實施例2采用震動包埋造粒法進行催化劑造粒，包括以下操作：配置造粒漿料，采用分子篩催化劑原粉與一定量鋁溶膠、少量粘結(jié)劑(田菁粉)以及水溶液混合作為漿料，其余制備條件同實施例1。反應條件同實施例1。該催化劑的活性評價結(jié)果見表2在馬爾文粒度儀上進行催化劑粒徑分布測試。比較例2采用傳統(tǒng)噴霧干燥方法進行催化劑造粒，漿液配比同實施例2，催化劑表征條件同實施例2。表2催化劑制備方法實施例2比較例2d10(μm)3518d50(μm)7429d90(μm)12160催化劑磨損率(％)1.14.1催化劑產(chǎn)率(％)6658實施例3采用微膠囊包埋造粒法進行催化劑造粒，包括以下操作：配置造粒漿料，漿料成分同實施例1，改變漿料中各物質(zhì)配比，所有固體中分子篩比例為55％，載體為40％，粘結(jié)劑為5％。其余制備條件同實施例1。反應條件同實施例1。該催化劑的活性評價結(jié)果見表3在馬爾文粒度儀上進行催化劑粒徑分布測試。比較例3采用傳統(tǒng)噴霧干燥方法進行催化劑造粒，漿液配比同實施例3，催化劑表征條件同實施例3。表3催化劑制備方法實施例3比較例3d10(μm)3130d50(μm)7346d90(μm)10168催化劑磨損率(％)3.35.1催化劑產(chǎn)率(％)8679實施例4采用震動包埋造粒法進行催化劑造粒，包括以下操作：配置造粒漿料，漿料成分以及配比同實施例1，改變漿料的固含量，將固含量提升到30％。其余制備條件同實施例1。反應條件同實施例1。該催化劑的活性評價結(jié)果見表4在馬爾文粒度儀上進行催化劑粒徑分布測試。比較例4采用傳統(tǒng)噴霧干燥方法進行催化劑造粒，漿液配比以及固含量同實施例4，催化劑表征條件同實施例4。表4催化劑制備方法實施例4比較例4d10(μm)4533d50(μm)8943d90(μm)13377催化劑磨損率(％)1.72.3催化劑產(chǎn)率(％)7686實施例5采用震動包埋造粒法進行催化劑造粒，包括以下操作：配置造粒漿料，漿料成分以及配比同實施例1，改變漿料的固含量，將固含量降低到10％。其余制備條件同實施例1。反應條件同實施例1。該催化劑的活性評價結(jié)果見表5在馬爾文粒度儀上進行催化劑粒徑分布測試。比較例5采用傳統(tǒng)噴霧干燥方法進行催化劑造粒，漿液配比以及固含量同實施例5，催化劑表征條件同實施例5。表5催化劑制備方法實施例5比較例5d10(μm)2113d50(μm)8031d90(μm)10269催化劑磨損率(％)2.23.6催化劑產(chǎn)率(％)7468以上給出的實施例是實現(xiàn)本發(fā)明較優(yōu)的例子，本發(fā)明不限于上述實施例。本領域的技術人員根據(jù)本發(fā)明技術方案的技術特征所做出的任何非本質(zhì)的添加、替換，均屬于本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁1 2 3