一种制备微球fcc催化剂的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制备微球FCC催化剂的方法。
【背景技术】
[0002]显微镜下观察FCC催化剂颗粒外形与球体非常接近，但FCC催化剂颗粒并非都是完整的球体，其形貌存在较大差异。FCC催化剂球形度是指FCC催化剂颗粒与球体之间的形状相似程度。球形度是FCC催化剂的一个重要物性。FCC催化剂的球形度不仅影响催化剂的流化性能，而且与催化剂的耐磨性能密切相关。球形度差的催化剂在使用过程中容易磨损。磨损产生的细粉跑损，不仅会增加剂耗还会污染环境；另外催化剂磨损产生的细粉也可能对后续的烟机等设备造成影响，对催化裂化装置的长周期运行不利。
[0003]CN1160436C公开了一种催化裂化催化剂制备方法，其以催化剂浆液的粘度为控制指标来调节拟薄水铝石酸化时无机酸的加入量，该方法可以避免因拟薄水铝石耗酸量的波动造成催化剂强度和孔体积的波动，但经试验发现，采用该方法制备的催化剂球形度较差。
[0004]喷嘴是决定喷雾干燥前的催化剂浆液雾化效果的重要设备。喷嘴的雾化效果好，则喷雾干燥成型的催化剂颗粒球形度好。王喜忠在《喷雾干燥》(化学工业出版社，2003年)第80页介绍了常规压力式喷嘴的结构。采用常规压力式喷嘴制备的FCC催化剂球形度不好。显微镜下观察FCC催化剂颗粒外形与球体比较接近，但FCC催化剂颗粒并非都是完整的球体，其形貌存在较大差异，采用德国莱驰公司的粒径及形态分析仪CamsizerXT测定现有技术制备的FCC催化剂球形度只有0.91左右。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于在现有技术的基础上提供一种能够制备高球形度FCC催化剂的方法，且除了能够提高球形度外，得到的催化剂的其余性质基本与现有技术水平相当或更高。
[0006]为实现前述目的，本发明提供了一种制备微球FCC催化剂的方法，其中，该方法包括:将分子筛、粘土、拟薄水铝石以及酸打浆，得到催化剂浆液；将所述催化剂浆液进行喷雾干燥，喷雾干燥过程中通过喷嘴进行喷雾，然后进行干燥，所述喷嘴包括:具有空腔的喷嘴主体，所述喷嘴主体上设置有喷嘴入口、喷孔；其中，在所述喷嘴主体的空腔的顶壁向下突出有导流件，该导流件的外表面与所述空腔的内表面之间的空间形成旋转室。
[0007]本发明的喷嘴设计的导流件对进入旋转室的流体有整流作用，可以保证旋转室的流体在旋转室中作规则的旋转流动，不会出现散乱流动，大大提高了喷嘴的雾化效果；同时在本发明的优选实施方式中，通过在喷孔的出口形成有喇叭口，可以保护从喷嘴喷出的环形液膜免受周围空气的干扰，保证了环形液膜在扩大变薄雾化时形成更均匀的小雾滴，提高了雾化效果。
[0008]本发明提供的喷嘴用于喷雾干燥时雾化效果好，将其用于喷雾干燥制备FCC催化剂时，所制备的FCC催化剂球形度好。采用本发明的方法能够制备球形度好的FCC催化剂。
[0009]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0010]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0011]图1为根据本发明的一种实施方式的喷嘴的剖视图；
[0012]图2为根据本发明的一种实施方式的具有2个喷嘴入口的喷嘴的俯视图；
[0013]图3为根据本发明的一种实施方式的具有6个喷嘴入口的喷嘴的俯视图。
【具体实施方式】
[0014]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0015]本发明提供了一种制备微球FCC催化剂的方法，其中，该方法包括:将分子筛、粘土、拟薄水铝石以及酸打浆，得到催化剂浆液；将所述催化剂浆液进行喷雾干燥，喷雾干燥过程中通过喷嘴进行喷雾，然后进行干燥，如图1所示，所述喷嘴包括:具有空腔的喷嘴主体，所述喷嘴主体上设置有喷嘴入口 1、喷孔4 ;其中，在所述喷嘴主体的空腔的顶壁向下突出有导流件3，该导流件3的外表面与所述空腔的内表面之间的空间形成旋转室2。
[0016]本发明中，在未作相反说明的情况下，涉及喷嘴的描述，使用的方位词如“上、下、左、右、顶、底”通常是指参考附图所示的上、下、左、右、顶、底；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
[0017]根据本发明的方法，为了进一步提高喷嘴的雾化效果，优选在竖直方向，所述导流件3的底端与喷孔4的顶端的距离为空腔高度的1/10-4/5 ;更优选在竖直方向，所述导流件3的底端与喷孔4的顶端的距离为空腔高度的1/5-1/3。
[0018]根据本发明的方法，为了进一步提高喷嘴的雾化效果，优选所述导流件3的外表面与所述空腔的内表面之间的距离为空腔直径的1/10-2/5。
[0019]本发明中，涉及喷嘴的部件的描述，如无特别说明，内径指的是内直径，外径指的是外直径，径均指的是直径。
[0020]本发明中，所述导流件3的外表面与所述空腔的内表面之间的距离指的是在同一水平线上，导流件3的外表面的点与空腔的内表面的对应的点之间的距离，优选导流件3的外表面的各个点与空腔的内表面的各个对应的点之间的距离相等。
[0021]为了进一步提高喷嘴的雾化效果，根据本发明的一种优选的实施方式，优选所述导流件3包括相连接的圆柱体和圆锥体，其中，圆柱体的一端连接于空腔的顶壁，其中，相连接指的是圆柱体的一端与圆锥体的底面接合，更优选所述圆柱体和圆锥体的高度比为0.5-3:1，优选为 1.5-2:1。
[0022]根据本发明的一种优选的实施方式，优选所述空腔的至少部分为圆柱形，所述喷嘴入口 I沿切向方向与旋转室2相通，如此使得具有导流件的喷嘴具有更好的整流效果，从而能够提高本发明的喷嘴的雾化效果。
[0023]本发明中，所述喷嘴入口 I沿切向方向与旋转室2相通指的是，所述喷嘴入口 I沿切向方向与旋转室2的圆形相切。
[0024]根据本发明的方法，所述喷孔4的设置位置可以根据实际需要进行选择，具体可以根据现有技术进行设置，针对本发明，优选所述喷孔4设置在所述喷嘴主体的底部。
[0025]本发明中对所述喷嘴主体的形状没有特别限定，具体可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一种优选的实施方式，优选所述喷嘴主体包括相连接的圆柱体和圆锥体，圆柱体的一端为喷嘴主体的顶壁，其中，连接指的是圆柱体的一端与圆锥体的底面接合，更优选所述喷嘴主体的圆柱体和圆锥体的高度比为0.5-3:1，优选为0.6-1:1。
[0026]根据本发明的一种优选的实施方式，优选所述喷嘴主体的空腔包括相连接的圆柱腔和圆锥腔。
[0027]根据本发明的一种优选的实施方式，优选所述喷嘴主体包括相连接的圆柱体和圆锥体，优选所述圆柱腔位于所述圆柱体内，所述圆锥腔位于所述圆锥体内，更优选所述圆柱腔和圆锥腔的高度比为0.5-3:1，优选为0.6-1:1。
[0028]本发明中，所述喷嘴主体的圆锥体和圆柱体可以做成一体，也可以分别制作，使用的时候组装在一起使用即可。
[0029]根据本发明的方法，如图1所示当所述喷嘴主体包括相连接的圆柱体和圆锥体时，优选所述喷孔4形成在所述喷嘴主体的圆锥体的锥顶处且与所述圆锥腔连通。
[0030]根据本发明的方法，如图1所示当所述喷嘴主体包括相连接的圆柱体和圆锥体时，所述喷嘴入口(I)设置在喷嘴主体的圆柱体上与所述圆柱腔沿切向方向连通。具体设置位置可以依据需要确定，本发明对此无特殊要求。
[0031]根据本发明的一种优选的实施方式，优选如前所述所述导流件3包括相连接的圆柱体和圆锥体，所述喷嘴主体包括相连接的圆柱体和圆锥体，所述喷嘴主体的空腔包括相连接的圆柱腔和圆锥腔，其中，优选所述喷嘴主体的圆锥体的锥角、所述导流件(3)的圆锥体的锥角均与所述圆锥腔的锥角各自可以为20° -150°，更优选所述喷嘴主体的圆锥体的锥角、所述导流件(3)的圆锥体的锥角均与所述圆锥腔的锥角相等。
[0032]根据本发明的方法，优选所述喷嘴入口 I的直径、喷孔4的直径与所述圆柱腔的直径的比为 1-8:1-10:20-40。
[0033]根据本发明的方法，优选所述喷嘴还包括具有喇叭开口的部件5，所述部件5的喇叭开口与所述喷孔4相通。
[0034]通过使所述部件5的喇叭开口与所述喷孔4相通，使得在喷孔的出口形成有喇叭口，可以保护从喷嘴喷出的环形液膜免受周围空气的干扰，保证了环形液膜在扩大变薄雾化时形成更均匀的小雾滴，提高了雾化效果。