一种用于硅铝磷分子筛干燥设备及干燥方法与流程

文档序号:11751563阅读:660来源:国知局
本发明属于分子筛干燥
技术领域
,尤其是涉及一种用于硅铝磷分子筛干燥设备及干燥方法。
背景技术
:全球石油资源日益匮乏以及开采成本逐渐提高,同时乙烯、丙烯等化工产品需求量不断增加,因此推动了各国投入大量的人力资金开发由其他资源制备烯烃工艺。在非石油路线制备烯烃工艺过程中,天然气、煤炭、生物质等制备甲醇技术已经很成熟了,而甲醇制取烯烃的工艺是目前制约非石油路线的瓶颈。目前,对于新型甲醇制烯烃催化剂的研究已经变得十分热门,其中以硅铝磷分子筛作为基本活性组分开发的催化剂最受关注。硅铝磷分子筛具备c5以下的烯烃选择性高、甲醇转化率高,且热稳定性和水热稳定性强的特点,因此选用硅铝磷分子筛作为甲醇制取烯烃工艺的催化剂。然而,经过制备的硅铝磷分子筛的乙烯丙烯的选择性有待进一步提高,同时催化剂的耐磨损能力较差,难以满足工业流化床流化过程的要求。对于提高催化剂性能的研究也成为目前具备应用前景的方向之一。针对中国丙烯发展前景,中国天辰工程有限公司研制的甲醇制丙烯催化剂主要是一种硅铝磷分子筛,硅铝磷分子筛突出的水热稳定性和适宜的孔道结构使其性能更加优越,必将成为日后得到广泛应用。但是,目前根据硅铝磷分子筛的制备后处理流程冗长,费时费力,导致每生产一批硅铝磷分子筛的时间与能耗成本很大,因此如何利用新技术新工艺缩短后处理制备的硅铝磷分子筛成为了目前需要研究解决的方向。技术实现要素:有鉴于此,本发明旨在提出一种用于硅铝磷分子筛干燥设备及干燥方法,以克服现有技术的不足,该设备及方法,提升硅铝磷分子筛后处理效率,缩短硅铝磷分子筛干燥时间,降低能耗的目的,为企业降低成本创造更多的利润。为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:一种用于硅铝磷分子筛干燥设备,包括依次通过管道连接的搅拌釜、干燥塔、旋风分离器;所述搅拌釜与干燥塔连接的管道上设有输送装置,管道的一端设在搅拌釜的底端,另一端设在干燥塔的上部且与干燥塔内的喷淋装置连通;所述干燥塔的底端通过管道连接有换热器,且换热器的的另一端连接有鼓风机;所述干燥塔与旋风分离器连接的管道,一端设在干燥塔的上部且位于喷淋装置的上方,另一端设于旋风分离器的上部。优选的,所述搅拌釜与干燥塔连接的管道上设置的输送装置为水泵;所述干燥塔内的喷淋装置为喷淋头;所述干燥塔的侧壁设有1~5个振锤,且干燥塔的底部还设有旋转切割机。优选的,还包括细粉过滤装置,所述细粉过滤装置与旋风分离器的上部通过管道连通;且所述细粉过滤装置的底端设有收集器,顶部通过管道连接有引风机。一种使用如上所述的干燥设备进行硅铝磷分子筛干燥的方法,包括如下步骤,1)将洗涤后的硅铝磷分子筛和脱盐水在搅拌釜中进行混合,混合后的浆液的固含量为18-40%;2)开启鼓风机,空气流经换热器后成为150-300℃的热空气流,热空气流经干燥塔底部进入,从干燥塔的上部流出进入旋风分离器;3)浆液经管道输送到干燥塔喷出,热流瞬间把喷出的液滴干燥,干燥后的硅铝磷分子筛被热空气流经干燥塔上端带出进入旋风分离器中进行分离。优选的,所述鼓风机输送的空气流量为100-1000m3/h;所述干燥塔的上半段温度为80-120℃,下半段温度为180-230℃;所述干燥塔中的喷头的直径为1.1~2.0mm;浆料经管道输送到干燥塔喷出的流量为80-100kg/h。优选的,步骤1)中,用于配制浆料的脱盐水的电导率≤3μs/cm;所述旋风分离器(5)分离干燥的硅铝磷分子筛的粒径为5~100μm。优选的,还包括步骤4),进入旋风分离器中的大颗粒硅铝磷分子筛的从底端自由落体至收集器中进行收集,小颗粒的硅铝磷分子筛经旋风分离器上端进入细粉过滤装置中进行分离,细粉自然落体进入收集器中,尾气经布袋上方的引风机外排。优选的,还包括以下操作,浆液喷入干燥塔一段时间,会有部分物料粘结在干燥塔壁上,在干燥器的两侧设置1-5个振锤,1-2h敲击干燥塔壁2-6次,掉落的物料被设置在干燥塔底部的旋转切割机搅碎之后被热流带走经干燥塔上端出口进入旋风分离器。优选的,所述硅铝磷分子筛是通过如下方法制备而成,将硅源、铝源、磷源、有机胺、晶种和水在10-40℃进行搅拌混合,制得硅铝磷分子筛的初始浆液,然后把浆液水热晶化,后处理制得硅铝磷分子筛;优选的,所述水热晶化的温度为80~110℃,时间为24~30h,且所述硅源、铝源、磷源、有机胺、晶种和水质量比为(0.1-2):1:(0.5-2):(0.5-4):(100-200);所述硅源为硅溶胶;所述铝源为拟薄水铝石;所述磷源为磷酸;所述有机胺为二乙胺、三乙胺、四丙基溴化铵、正丁胺、异丁胺、四乙基溴化铵的一种或几种;所述晶种为颗粒状硅铝磷分子筛。相对于现有技术,本发明所述的干燥设备及干燥方法,具有以下优势:本发明通过合理化设计,配合合理的工艺,较为省时省力的对硅铝磷分子筛进行充分干燥,增加了硅铝磷分子筛的回收率和经济性。同时在尾端的细粉过滤装置的使用,一方面减少分子筛的跑损,另一方面也防止对环境的污染。在实验过程中,该发明节约了大量的研发时间与精力,提高实验效率,具有突出的推广前景;在实际操作中,同样大幅度提高生产效率,增加企业的经济效益。附图说明图1为本发明实施例中一种用于硅铝磷分子筛干燥设备的简单结构示意图;1、搅拌釜;2、干燥塔;3、鼓风机;4、换热器;5、旋风分离器;6、细粉过滤装置;7、收集器;8、引风机。具体实施方式除有定义外,以下实施例中所用的技术术语具有与本发明创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂,如无特殊说明,均为常规生化试剂;所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下面结合实施例及附图来详细说明本发明创造。一种用于硅铝磷分子筛干燥设备,包括依次通过管道连接的搅拌釜1、干燥塔2、旋风分离器5;所述搅拌釜1与干燥塔2连接的管道上设有输送装置,管道的一端设在搅拌釜1的底端,另一端设在干燥塔2的上部且与干燥塔2内的喷淋装置连通;所述干燥塔2的底端通过管道连接有换热器4,且换热器的4的另一端连接有鼓风机3;所述干燥塔2与旋风分离器5连接的管道,一端设在干燥塔2的上部且位于喷淋装置的上方,另一端设于旋风分离器5的上部。所述搅拌釜1与干燥塔2连接的管道上设置的输送装置为水泵;所述干燥塔2内的喷淋装置为喷淋头;所述干燥塔2的侧壁设有1~5个振锤,且干燥塔2的底部还设有旋转切割机。还包括细粉过滤装置6,所述细粉过滤装置6与旋风分离器5的上部通过管道连通;且所述细粉过滤装置6的底端设有收集器7,顶部通过管道连接有引风机8。首先,将洗涤后的硅铝磷分子筛放入搅拌釜1中,加入电导率≤3μs/cm的脱盐水进行搅拌混合,混合后的浆液的固含量为30%。然后,开启鼓风机3,输送的空气流量为500m3/h,换热器4温度设置为180℃,空气流经换热器4后成为150℃的热空气流,干燥塔2上半段温度设置为100℃,下半段温度设置为180℃,干燥塔2中的喷头选用直径为1.2mm的喷头,热空气流经干燥塔2底部进入,从干燥塔2的上部流出进入旋风分离器5。其次,将配制好的浆液经管道输送至干燥塔2中喷出,喷出浆液的流量控制在80kg/h,压力为0-1kpa。浆液在干燥塔2中瞬间被从下而上的热气流干燥,热气流夹带着干燥后的物料进入旋风分离器5进行分离,进入旋风分离器5中的大颗粒硅铝磷分子筛的从底端自由落体至收集器7中进行收集,小颗粒的硅铝磷分子筛经旋风上端进入细粉过滤装置6中进行分离,细粉自然落体进入收集器7中,尾气经布袋上方的引风机8外排;此外,还需在干燥塔2的中部偏下位置的两侧设置3个振锤,每隔1h敲击干燥塔2壁3次,粘结在干燥塔2壁的物料掉落,被设置在干燥塔2底部的旋转切割机搅碎之后被热流带走经干燥塔2上端出口进入旋风分离器5中进行分离。将通过如下方法制备的硅铝磷分子筛使用本发明所述的设备以及工艺进行干燥,将硅源、铝源、磷源、有机胺、晶种和水在30℃进行搅拌混合,制得硅铝磷分子筛的初始浆液,然后把浆液水热晶化,后处理制得硅铝磷分子筛;优选的,所述水热晶化的温度为80℃,时间为30h,且所述硅源、铝源、磷源、有机胺、晶种和水质量比为0.4:1:1.0:3.0:150;所述硅源为硅溶胶;所述铝源为拟薄水铝石;所述磷源为磷酸;所述有机胺为二乙胺;所述晶种为颗粒状硅铝磷分子筛。将干燥后的硅铝磷分子筛用于乙烯、丙烯的制备,进行催化性能的验证。采用常规的实验方法,得出以下数据,乙烯选择性丙烯选择性转化率实施例39.7%41.5%99.7%以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本发明创造的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。当前第1页12
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