一種分子篩成球的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種分子篩成球的方法。
【背景技術】
[0002]沸石催化劑隨著運行時間的增加，表面積炭逐漸累積，活性下降。為了確保一定的活性，必須將積炭的催化劑進行再生。
[0003]固定床反應器由于無法連續再生，導致生產初、末期間的催化劑活性差異較大，需要不斷提溫來維持活性，不利于反應系統操作的平穩性。移動床反應器則可實現反應與再生的連續操作，催化劑活性可保持恒定。為實現移動床反應，流動性較好的球狀催化劑是理想選擇。
[0004]球狀沸石催化劑一般由球狀沸石載體經浸潰活性組分或其他后處理制得。
[0005]球形顆粒的制備工藝有噴霧干燥、油柱成球及轉動成球。其中噴霧干燥適用于制備微球，粒徑一般小于0.3_。油柱成球需要先形成溶膠(如鋁膠、硅膠、硅鋁膠)，然后滴入油中。由于表面張力的作用，溶膠收縮成球，并在一定的PH值和濃度下膠凝、固化，但該過程對于沸石原粉很難實現。轉動成球是將配制均勻的粉料投入轉動設備，邊轉動邊噴灑液體，潤濕的粉料逐漸團聚成球。
[0006]沸石催化劑載體一般由沸石原粉、氧化鋁粘結劑組成。其中，氧化鋁一般需要添加無機酸，如鹽酸、硝酸等膠溶劑，才能起粘結作用。但對于轉動成球，采用此類無機酸膠溶，物料較為松散，很難實現正常成球，即使勉強成球，其球形度和強度也不理想。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種能夠得到機械強度高、球形度好的小球的成球方法。
[0008]為實現前述目的，本發明提供了一種分子篩成球的方法，其中，該方法包括:將分子篩粉與氧化鋁粉混合均勻，將得到的粉料在轉動成型設備中噴灑鋁溶膠進行轉動成球，其中，所述鋁溶膠的固含量為10-25重量％。
[0009]按照本發明的成球方法得到的小球機械強度高，優于擠條成型工藝水平，并且球形度高。
[0010]本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0011]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0012]圖1顯示了本發明對應于不同圓度值的12種顆粒的投影。
【具體實施方式】
[0013]以下對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0014]本發明提供了一種分子篩成球的方法，其中，該方法包括:將分子篩粉與氧化鋁粉混合均勻，將得到的粉料在轉動成型設備中噴灑鋁溶膠進行轉動成球，其中，所述鋁溶膠的固含量為10-25重量％。
[0015]根據本發明的方法，優選所述鋁溶膠的固含量為20-25重量％。如此可以進一步提高得到的小球的機械強度和球形度。
[0016]根據本發明的方法，優選氧化鋁粉與分子篩粉的重量比為1-10:100，更優選為2-5:100。如此可以進一步提高得到的小球的機械強度和球形度。
[0017]根據本發明的方法，優選鋁溶膠與分子篩粉的重量比為50-70:100，更優選為55-65:100。如此可以進一步提高得到的小球的機械強度和球形度。
[0018]本發明對所述分子篩的種類無特殊要求，可以為沸石或非沸石型分子篩中的一種或多種。所述沸石分子篩可以為毛沸石、ZSM-34沸石、絲光沸石、ZSM-5沸石、ZSM-1I沸石、ZSM-22沸石、ZSM-23沸石、ZSM-35沸石、L沸石、Y型沸石、X型沸石、ZSM-3分子篩、ZSM-4分子篩、ZSM-18分子篩、ZSM-20分子篩、ZSM-48沸石、ZSM-57沸石、八面沸石、Beta沸石和Ω沸石中的一種或多種。所述非沸石分子篩可以為磷鋁分子篩、鈦硅分子篩和磷酸硅鋁(如SAP0)分子篩中的一種或多種。在本發明的實施例中例舉的為ZSM-5分子篩,其他分子篩米用本發明的方法成球同樣能夠適用。
[0019]根據本發明的方法，優選本發明的方法還包括:從轉動成球后的小球中篩分出粒徑為1.0mm-2.0mm的小球,然后進行整形(也稱拋光)、干燥和焙燒。整形、干燥和焙燒的步驟和條件均可以參照現有技術進行，例如干燥的條件包括:溫度為80-120°C，時間為l_5h ；焙燒的條件包括:溫度為400-600°C，時間為l_5h。
[0020]本發明中，整形時間優選為0.5-1小時。
[0021]本發明中，所述轉動成球設備可以為現有技術常規使用的轉動成球設備，例如可以為轉盤機、糖衣鍋或滾筒等。
[0022]本發明中，球形度也可以稱為圓度，是通過比對CN101772377B的圖2(如本發明的圖1所示)的圓度值得到。
[0023]本發明中，耐壓強度按照如下步驟進行測試:隨機選10顆小球，在大連化工研究設計院DL II型智能顆粒強度測定儀上測每顆壓碎強度，然后取平均值。
[0024]下面通過實施例詳細說明本發明，但本發明并不限于此。
[0025]對比例I
[0026]在山東淄博三劑公司生產的擠條機上進行擠條試驗。將10kg的ZSM-5原粉(硅鋁摩爾比為70，含水2重量％)與25kg氧化鋁粉(含水25重量％)混勻，用3重量％的硝酸的水溶液為膠溶劑(用量為63kg)，制備直徑為1.6mm的條形樣品。在120°C下烘干2h，550°C下焙燒2h，并剪成長度為1.6mm的顆粒，進行測試，該顆粒外表光滑，耐壓強度為20.0N/粒。
[0027]實施例1
[0028]將10kg的ZSM-5原粉(硅鋁摩爾比為70，含水2重量％)與2.5kg的氧化鋁粉(含水22重量％)混勻，移入直徑1.2m的轉盤機中，邊轉動邊噴入含20重量％氧化鋁的鋁溶膠，鋁溶膠用量為62kg，直至長成所需粒徑的小球。在振動篩中篩取1.6mm-l.8mm小球，并再次移入轉盤機中拋光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙燒2h。該樣品外表光滑，球形度為80-90%，耐壓強度為32N/粒，優于擠條工藝的水平。
[0029]實施例2
[0030]將10kg的ZSM-5原粉(硅鋁比摩爾為70，含水2重量％)與2kg的氧化鋁粉(含水20重量％)混勻，移入直徑1.2m的轉盤機中，邊轉動邊噴入含25重量％氧化鋁的鋁溶膠，鋁溶膠用量為56kg，直至長成所需粒徑的小球。在振動篩中篩取1.6mm-l.8mm小球，并再次移入轉盤機中拋光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙燒2h。該樣品外表光滑，球形度為80-90%，耐壓強度為31N/粒，優于擠條工藝的水平。
[0031]實施例3
[0032]將10kg的ZSM-5原粉(硅鋁比摩爾為70，含水I重量％)與5kg的氧化鋁粉(含水25重量％)混勻，移入直徑1.2m的轉盤機中，邊轉動邊噴入含10重量％氧化鋁的鋁溶膠，鋁溶膠用量為60kg，直至長成所需粒徑的小球。在振動篩中篩取1.6mm-l.8mm小球，并再次移入轉盤機中拋光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙燒2h。該樣品外表光滑，球形度為80-90%，耐壓強度為28N/粒，優于擠條工藝的水平。
[0033]實施例4
[0034]按照實施例3的方法制備小球，不同的是，鋁溶膠的固含量為15重量％，該樣品外表光滑，球形度為80-90%，耐壓強度為22N/粒，優于擠條工藝的水平。
[0035]實施例5
[0036]按照實施例3的方法制備小球，不同的是，鋁溶膠的用量為50kg，氧化鋁的用量為10kg，該樣品外表光滑，球形度為80-90%，耐壓強度為23N/粒，優于擠條工藝的水平。
[0037]對比例2
[0038]將10kg的ZSM-5原粉(硅鋁摩爾比為70，含水2重量％)，不加氧化鋁粉，直接移入直徑1.2m的轉盤機中，邊轉動邊噴入含25重量％氧化鋁的鋁溶膠，鋁溶膠用量為60kg，直至長成所需粒徑的小球。在振動篩中篩取1.6mm-l.8mm小球，并再次移入轉盤機中拋光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙燒2h。該樣品外表光滑，球形度為80_90%，耐壓強度為18N/粒，接近擠條工藝的水平。
[0039]對比例3
[0040]將10kg的ZSM-5原粉(硅鋁摩爾比為70，含水2重量％)，加2.5kg氧化鋁粉(含水25重量％)，移入直徑1.2m的轉盤機中，不使用鋁溶膠，而是邊轉動邊噴水成球(水的用量為65kg)，直至長成所需粒徑的小球。在振動篩中篩取1.6mm-1.8mm小球，并再次移入轉盤機中拋光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙燒2h。該樣品外表光滑，球形度為90_100%，耐壓強度為SN/粒，強度較差。
[0041]對比例4
[0042]將10kg的ZSM-5原粉(硅鋁摩爾比為70，含水2重量％)，加1kg氧化鋁粉(含水25重量％)，移入直徑1.2m的轉盤機中，不使用鋁溶膠，而是邊轉動邊噴I重量％的硝酸的水溶液(用量為66kg)成球，直至長成所需粒徑的小球。在振動篩中篩取1.6mm-1.8mm小球，并再次移入轉盤機中拋光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙燒2h。該樣品外表粗糙，球形度為〈60%，耐壓強度為14N/粒，強度較差。
[0043]對比例5
[0044]將10kg的ZSM-5原粉(硅鋁比摩爾為70，含水2重量％)與5kg的氧化鋁粉(含水25重量％)混勻，移入直徑1.2m的轉盤機中，邊轉動邊噴入含5重量％氧化鋁的鋁溶膠，鋁溶膠用量為62kg，直至長成所需粒徑的小球。在振動篩中篩取1.6mm-l.8mm小球，并再次移入轉盤機中拋光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙燒2h。該樣品外表光滑，球形度為80-90%，耐壓強度為13N/粒。
[0045]以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
[0046]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。
【主權項】
1.一種分子篩成球的方法，其特征在于，該方法包括:將分子篩粉與氧化鋁粉混合均勻，將得到的粉料在轉動成型設備中噴灑鋁溶膠進行轉動成球，其中，所述鋁溶膠的固含量為10-25重量％。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述鋁溶膠的固含量為20-25重量％。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，氧化鋁粉與分子篩粉的重量比為1-10:100。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，氧化鋁粉與分子篩粉的重量比為2-5:100。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其中，鋁溶膠與分子篩粉的重量比為50-70:100。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，鋁溶膠與分子篩粉的重量比為55-65:100。
7.根據權利要求1或2所述的方法，其中，該方法還包括:從轉動成球后的小球中篩分出粒徑為1.0mm-2.0mm的小球,然后進行整形、干燥和焙燒。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，干燥的條件包括:溫度為80-120°C，時間為l-5h。
9.根據權利要求7所述的方法，其中，焙燒的條件包括:溫度為400-600°C，時間為l-5h。
【專利摘要】本發明提供了一種分子篩成球的方法，其中，該方法包括：將分子篩粉與氧化鋁粉混合均勻，將得到的粉料在轉動成型設備中噴灑鋁溶膠進行轉動成球，其中，所述鋁溶膠的固含量為10-25重量%。按照本發明的成球方法得到的小球機械強度高，優于擠條成型工藝水平，并且球形度高。
【IPC分類】B01J29-40, B01J35-08
【公開號】CN104549554
【申請號】CN201310522633
【發明人】馬堅, 張少博, 涂長志, 陳世華, 徐克儉
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石化催化劑有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月29日