一种分子筛成球的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种分子筛成球的方法。
【背景技术】
[0002]沸石催化剂随着运行时间的增加，表面积炭逐渐累积，活性下降。为了确保一定的活性，必须将积炭的催化剂进行再生。
[0003]固定床反应器由于无法连续再生，导致生产初、末期间的催化剂活性差异较大，需要不断提温来维持活性，不利于反应系统操作的平稳性。移动床反应器则可实现反应与再生的连续操作，催化剂活性可保持恒定。为实现移动床反应，流动性较好的球状催化剂是理想选择。
[0004]球状沸石催化剂一般由球状沸石载体经浸溃活性组分或其他后处理制得。
[0005]球形颗粒的制备工艺有喷雾干燥、油柱成球及转动成球。其中喷雾干燥适用于制备微球，粒径一般小于0.3_。油柱成球需要先形成溶胶(如铝胶、硅胶、硅铝胶)，然后滴入油中。由于表面张力的作用，溶胶收缩成球，并在一定的PH值和浓度下胶凝、固化，但该过程对于沸石原粉很难实现。转动成球是将配制均匀的粉料投入转动设备，边转动边喷洒液体，润湿的粉料逐渐团聚成球。
[0006]沸石催化剂载体一般由沸石原粉、氧化铝粘结剂组成。其中，氧化铝一般需要添加无机酸，如盐酸、硝酸等胶溶剂，才能起粘结作用。但对于转动成球，采用此类无机酸胶溶，物料较为松散，很难实现正常成球，即使勉强成球，其球形度和强度也不理想。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种能够得到机械强度高、球形度好的小球的成球方法。
[0008]为实现前述目的，本发明提供了一种分子筛成球的方法，其中，该方法包括:将分子筛粉与氧化铝粉混合均匀，将得到的粉料在转动成型设备中喷洒铝溶胶进行转动成球，其中，所述铝溶胶的固含量为10-25重量％。
[0009]按照本发明的成球方法得到的小球机械强度高，优于挤条成型工艺水平，并且球形度高。
[0010]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】
[0011]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:
[0012]图1显示了本发明对应于不同圆度值的12种颗粒的投影。
【具体实施方式】
[0013]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。
[0014]本发明提供了一种分子筛成球的方法，其中，该方法包括:将分子筛粉与氧化铝粉混合均匀，将得到的粉料在转动成型设备中喷洒铝溶胶进行转动成球，其中，所述铝溶胶的固含量为10-25重量％。
[0015]根据本发明的方法，优选所述铝溶胶的固含量为20-25重量％。如此可以进一步提高得到的小球的机械强度和球形度。
[0016]根据本发明的方法，优选氧化铝粉与分子筛粉的重量比为1-10:100，更优选为2-5:100。如此可以进一步提高得到的小球的机械强度和球形度。
[0017]根据本发明的方法，优选铝溶胶与分子筛粉的重量比为50-70:100，更优选为55-65:100。如此可以进一步提高得到的小球的机械强度和球形度。
[0018]本发明对所述分子筛的种类无特殊要求，可以为沸石或非沸石型分子筛中的一种或多种。所述沸石分子筛可以为毛沸石、ZSM-34沸石、丝光沸石、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分子筛、ZSM-4分子筛、ZSM-18分子筛、ZSM-20分子筛、ZSM-48沸石、ZSM-57沸石、八面沸石、Beta沸石和Ω沸石中的一种或多种。所述非沸石分子筛可以为磷铝分子筛、钛硅分子筛和磷酸硅铝(如SAP0)分子筛中的一种或多种。在本发明的实施例中例举的为ZSM-5分子筛,其他分子筛米用本发明的方法成球同样能够适用。
[0019]根据本发明的方法，优选本发明的方法还包括:从转动成球后的小球中筛分出粒径为1.0mm-2.0mm的小球,然后进行整形(也称抛光)、干燥和焙烧。整形、干燥和焙烧的步骤和条件均可以参照现有技术进行，例如干燥的条件包括:温度为80-120°C，时间为l_5h ；焙烧的条件包括:温度为400-600°C，时间为l_5h。
[0020]本发明中，整形时间优选为0.5-1小时。
[0021]本发明中，所述转动成球设备可以为现有技术常规使用的转动成球设备，例如可以为转盘机、糖衣锅或滚筒等。
[0022]本发明中，球形度也可以称为圆度，是通过比对CN101772377B的图2(如本发明的图1所示)的圆度值得到。
[0023]本发明中，耐压强度按照如下步骤进行测试:随机选10颗小球，在大连化工研究设计院DL II型智能颗粒强度测定仪上测每颗压碎强度，然后取平均值。
[0024]下面通过实施例详细说明本发明，但本发明并不限于此。
[0025]对比例I
[0026]在山东淄博三剂公司生产的挤条机上进行挤条试验。将10kg的ZSM-5原粉(硅铝摩尔比为70，含水2重量％)与25kg氧化铝粉(含水25重量％)混匀，用3重量％的硝酸的水溶液为胶溶剂(用量为63kg)，制备直径为1.6mm的条形样品。在120°C下烘干2h，550°C下焙烧2h，并剪成长度为1.6mm的颗粒，进行测试，该颗粒外表光滑，耐压强度为20.0N/粒。
[0027]实施例1
[0028]将10kg的ZSM-5原粉(硅铝摩尔比为70，含水2重量％)与2.5kg的氧化铝粉(含水22重量％)混匀，移入直径1.2m的转盘机中，边转动边喷入含20重量％氧化铝的铝溶胶，铝溶胶用量为62kg，直至长成所需粒径的小球。在振动筛中筛取1.6mm-l.8mm小球，并再次移入转盘机中抛光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙烧2h。该样品外表光滑，球形度为80-90%，耐压强度为32N/粒，优于挤条工艺的水平。
[0029]实施例2
[0030]将10kg的ZSM-5原粉(硅铝比摩尔为70，含水2重量％)与2kg的氧化铝粉(含水20重量％)混匀，移入直径1.2m的转盘机中，边转动边喷入含25重量％氧化铝的铝溶胶，铝溶胶用量为56kg，直至长成所需粒径的小球。在振动筛中筛取1.6mm-l.8mm小球，并再次移入转盘机中抛光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙烧2h。该样品外表光滑，球形度为80-90%，耐压强度为31N/粒，优于挤条工艺的水平。
[0031]实施例3
[0032]将10kg的ZSM-5原粉(硅铝比摩尔为70，含水I重量％)与5kg的氧化铝粉(含水25重量％)混匀，移入直径1.2m的转盘机中，边转动边喷入含10重量％氧化铝的铝溶胶，铝溶胶用量为60kg，直至长成所需粒径的小球。在振动筛中筛取1.6mm-l.8mm小球，并再次移入转盘机中抛光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙烧2h。该样品外表光滑，球形度为80-90%，耐压强度为28N/粒，优于挤条工艺的水平。
[0033]实施例4
[0034]按照实施例3的方法制备小球，不同的是，铝溶胶的固含量为15重量％，该样品外表光滑，球形度为80-90%，耐压强度为22N/粒，优于挤条工艺的水平。
[0035]实施例5
[0036]按照实施例3的方法制备小球，不同的是，铝溶胶的用量为50kg，氧化铝的用量为10kg，该样品外表光滑，球形度为80-90%，耐压强度为23N/粒，优于挤条工艺的水平。
[0037]对比例2
[0038]将10kg的ZSM-5原粉(硅铝摩尔比为70，含水2重量％)，不加氧化铝粉，直接移入直径1.2m的转盘机中，边转动边喷入含25重量％氧化铝的铝溶胶，铝溶胶用量为60kg，直至长成所需粒径的小球。在振动筛中筛取1.6mm-l.8mm小球，并再次移入转盘机中抛光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙烧2h。该样品外表光滑，球形度为80_90%，耐压强度为18N/粒，接近挤条工艺的水平。
[0039]对比例3
[0040]将10kg的ZSM-5原粉(硅铝摩尔比为70，含水2重量％)，加2.5kg氧化铝粉(含水25重量％)，移入直径1.2m的转盘机中，不使用铝溶胶，而是边转动边喷水成球(水的用量为65kg)，直至长成所需粒径的小球。在振动筛中筛取1.6mm-1.8mm小球，并再次移入转盘机中抛光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙烧2h。该样品外表光滑，球形度为90_100%，耐压强度为SN/粒，强度较差。
[0041]对比例4
[0042]将10kg的ZSM-5原粉(硅铝摩尔比为70，含水2重量％)，加1kg氧化铝粉(含水25重量％)，移入直径1.2m的转盘机中，不使用铝溶胶，而是边转动边喷I重量％的硝酸的水溶液(用量为66kg)成球，直至长成所需粒径的小球。在振动筛中筛取1.6mm-1.8mm小球，并再次移入转盘机中抛光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙烧2h。该样品外表粗糙，球形度为〈60%，耐压强度为14N/粒，强度较差。
[0043]对比例5
[0044]将10kg的ZSM-5原粉(硅铝比摩尔为70，含水2重量％)与5kg的氧化铝粉(含水25重量％)混匀，移入直径1.2m的转盘机中，边转动边喷入含5重量％氧化铝的铝溶胶，铝溶胶用量为62kg，直至长成所需粒径的小球。在振动筛中筛取1.6mm-l.8mm小球，并再次移入转盘机中抛光整形0.5h，在120°C下烘干2h，550°C下焙烧2h。该样品外表光滑，球形度为80-90%，耐压强度为13N/粒。
[0045]以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0046]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。
【主权项】
1.一种分子筛成球的方法，其特征在于，该方法包括:将分子筛粉与氧化铝粉混合均匀，将得到的粉料在转动成型设备中喷洒铝溶胶进行转动成球，其中，所述铝溶胶的固含量为10-25重量％。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铝溶胶的固含量为20-25重量％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，氧化铝粉与分子筛粉的重量比为1-10:100。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，氧化铝粉与分子筛粉的重量比为2-5:100。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，铝溶胶与分子筛粉的重量比为50-70:100。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，铝溶胶与分子筛粉的重量比为55-65:100。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法还包括:从转动成球后的小球中筛分出粒径为1.0mm-2.0mm的小球,然后进行整形、干燥和焙烧。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，干燥的条件包括:温度为80-120°C，时间为l-5h。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，焙烧的条件包括:温度为400-600°C，时间为l-5h。
【专利摘要】本发明提供了一种分子筛成球的方法，其中，该方法包括：将分子筛粉与氧化铝粉混合均匀，将得到的粉料在转动成型设备中喷洒铝溶胶进行转动成球，其中，所述铝溶胶的固含量为10-25重量%。按照本发明的成球方法得到的小球机械强度高，优于挤条成型工艺水平，并且球形度高。
【IPC分类】B01J29-40, B01J35-08
【公开号】CN104549554
【申请号】CN201310522633
【发明人】马坚, 张少博, 涂长志, 陈世华, 徐克俭
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石化催化剂有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月29日