[发明专利]一种移动床小球催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，具体而言，涉及一种移动床小球催化剂及其制备方法。

背景技术

移动床反应器的特点主要是催化剂可以在反应器内移动，连续地进出反应器，而催化剂循环速率要远小于流化床反应器，反应气体以近似于平推流的方式连续地与固体催化剂接触，因此它是一种兼具固定床和流化床特点的反应器型式，操作性能和对催化剂的要求均介于固定床与流化床之间，适合于催化剂积炭速度中等，但仍需循环再生的反应。

为了保证催化剂在床层的流动性，移动床一般采用粒径为1.6～2mm的移动床小球催化剂。为了保证反应活性，要求其具有高分子筛含量；为了减少催化剂在床层中磨损造成的损失堵塞反应器，又要求其具有高强度且表面光滑圆整。移动床小球催化剂强度过低(低于20牛/粒)或分子筛含量过低(含量低于50％)是制约其应用的两大因素，强度过低造成催化剂在床层中磨损过多引起反应器堵塞，分子筛含量过低导致催化剂活性过低。而现有技术中，对于高强度高分子筛含量移动床小球催化剂成型技术的研究，依然停留在实验室水平，不能实现工业化应用要求，不能批量生产和应用。高强度高分子筛含量移动床小球催化剂的成型技术问题已成为制约移动床技术推广发展的瓶颈。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种移动床小球催化剂，以解决现有移动床小球催化剂的分子筛含量和强度不能兼备的问题，所述的移动床小球催化剂，具有分子筛含量高、强度高、磨损小等优点，适用于移动床反应。

本发明的第二目的在于提供一种所述的移动床小球催化剂的制备方法，以解决了现有成型方法只停留在实验室阶段、难以工业化生产的问题，该方法，通过原料先制备微球种子，然后滚球成型，具有原料廉价易得、制作方法简单等优点，有利于降低移动床小球催化剂的制作和使用成本，适合工业化批量生产和广泛应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种移动床小球催化剂，主要包括按照质量百分比计的如下组份：

分子筛材料50％～80％和粘结剂20％～50％。

本申请所提供的一种移动床小球催化剂，分子筛含量在50％以上，并且保持良好的强度，其分子筛含量最高可以达到80％，催化剂催化效果好，具有分子筛含量高、强度高、磨损小等优点，适用于移动床反应。

优选的，所述的移动床小球催化剂，主要包括按照质量百分比计的如下组份：

分子筛材料70％～80％和粘结剂20％～30％。

可以进一步扩大分子筛的含量，得到分子筛含量更高的移动床小球催化剂。

优选的，所述分子筛材料为ZSM-5分子筛、Y型分子筛和β型分子筛中的一种或者几种的组合。

ZSM-5分子筛由于其独特的三维孔道结构带来的择形性和表面酸性的可调变性以及热稳定性，其作为催化剂的主要组成部分被广泛应用于炼油、化工以及新型煤化工等催化应用领域。

Y型分子筛结构中的超笼空腔内径约为1.3nm，并且其十二元环的孔口直径为0.74nm。正是由于Y型分子具有较大的空腔以及三维的十二元环孔道体系，才使得多种有机分子能够进入超笼内并且发生催化反应。

β型分子筛是一种具有三维十二元环孔结构的高硅沸石，其结构特点是两个四元环和四个五元环的双六元单位晶穴结构，热稳定性高。β型分子筛只有孔道没有笼的特点在裂解反应中对链状烃断裂选择性较好，用于以石油烃为原料的炼油催化剂。

所述ZSM-5分子筛的硅铝摩尔比为20～500，优选的摩尔比为30～100；所述Y型分子筛的硅铝摩尔比为2～10，优选的摩尔比为5～10；所述β型分子筛的硅铝摩尔比为20～100，优选的摩尔比为25～60。

硅铝摩尔比是指SiO₂/Al₂O₃，即二氧化硅与三氧化二铝的摩尔比。

优选的，所述粘结剂为氧化铝、铝溶胶和硅溶胶中的一种或者几种的组合。

优选的，所述移动床小球催化剂的直径为1.2～2.2mm，更优选的直径为1.5～2.0mm。

移动床小球催化剂的粒径可以控制在1.2～2.2mm，更优选的可以控制在1.5～2.0mm。适用于移动床对反应催化剂的粒径要求。

如上所述的移动床小球催化剂的制备方法，包括以下步骤：