[发明专利]一种蜂窝载体催化剂涂层浆液的制备及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽油转化的含分子筛组合物涂层的蜂窝载体催化剂的浆液及其制备和应用。

背景技术

分子筛是重要的非均相催化反应催化材料，广泛应用于石油炼制与加工、石油化工以及精细化工生产过程中。在使用过程中通常是将分子筛或分子筛组合物制成一定的颗粒形状，例如应用于颗粒填充床的条形颗粒催化剂，应用于流化床的微球催化剂。近年来负载分子筛组分的蜂窝载体催化剂开始在工业催化方面得到应用，这种催化剂通常包括蜂窝载体和分子筛组分(分子筛或含分子筛的组合物)负载层，其中蜂窝载体是已经成型制备好的一个整体块，其内部具有长的、直通孔道，分子筛组分负载在孔道的内和/或外壁上。一种在蜂窝载体上负载分子筛的方法是在分子筛合成晶化的同时放入蜂窝载体，合成反应结束，载体中的孔道内壁上“生长”出分子筛层，然而该方法制备的催化剂质量不稳定，复制困难，不易工业放大。常用的方法是将分子筛组分通过涂覆的方法负载于蜂窝载体上。例如CN100448947C公开了一种降低汽油中烯烃含量的方法，其中所用的催化剂包括蜂窝状载体和分布在蜂窝状载体表面上的分子筛组合物涂层。该催化剂的制备方法是先制备分子筛组合物颗粒，再将组合物颗粒球磨成浆液并加入表面活性剂改性，或先用表面活性剂溶液改性载体，然后涂覆分子筛组合物到蜂窝载体孔道上。但该专利活性组分涂层牢固性较差，使用过程中涂层易于脱落。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于蜂窝载体催化剂制备的包含分子筛组合物的涂层浆液制备方法，该方法制备的涂层浆液制备的蜂窝载体催化剂涂层更加牢固，本发明要解决的另外技术问题是提供所述涂层浆液在蜂窝载体催化剂制备中的应用以及由此得到的蜂窝载体催化剂。

本发明提供一种用于蜂窝载体催化剂制备的涂层浆液制备方法，包括以下步骤：

(1)将分子筛与水混合，研磨，得到分子筛颗粒直径d90为1～10微米的浆液；

(2)将步骤(1)得到的浆液、粒子直径小于100nm硅铝组分混合，加或不加入分散剂；

以涂层浆液的重量为基准，所述涂层浆液中分子筛的含量为3～60重量％，硅铝组分与分子筛的重量比为0.1～30∶100，分散剂与分子筛的重量比为0～20∶100，其中硅铝组分的重量以SiO₂和Al₂O₃的总重量计，分子筛以干基重量计；所述分散剂选自分子中有多羟基、聚氧乙烯基或聚羧酸基的化合物中的一种或几种，所述硅铝组分为粒子直径小于100nm的硅铝氧化物和/或粒子直径小于100nm的可形成硅铝氧化物的前驱体物质。

本发明还提供一种按照上述方法制备的涂层浆液，所述涂层浆液包括分子筛、硅铝组分、分散剂和水；其中，以分子筛组合物涂层浆液的总重量为基准，所述浆液中分子筛的含量为3～60重量％，硅铝组分(以SiO₂和Al₂O₃计)与分子筛(以干基计)的重量比为0.1～30∶100，分散剂与分子筛的重量比为0～20∶100，所述分散剂选自分子中有多羟基或聚氧乙烯基的化合物中的一种或几种，所述分子筛颗粒直径d90为1～10微米，硅铝组分的粒子直径不超过100nm。

本发明还提供包含分子筛组合物涂层的蜂窝载体催化剂的制备方法，包括用本发明提供的方法制备的涂层浆液涂覆蜂窝载体的步骤。

本发明进一步提供一种由上述方法得到的蜂窝载体催化剂。

硅铝组分粒径分布的测定方法可采用光关联能谱法(PCS)，参见ASTME2490，分子筛颗粒直径的测量方法可采用激光粒度仪法，参见ASTMD4464-00(2005)。

本发明提供的用于蜂窝载体催化剂制备的催化剂涂层浆液制备方法，制备方法简单易行，所得到的浆液用于蜂窝载体催化剂制备，制得的催化剂涂层牢固，使用过程中不易脱落。本发明提供的蜂窝载体催化剂制备方法，将本发明方法制备的涂层浆液通过涂覆工艺负载在蜂窝载体的孔道内壁上，形成分子筛组合物涂层，所述分子筛组合物涂层牢固，使用过程中不易脱落，涂层中分子筛含量高。本发明提供的蜂窝载体催化剂，用于烃油转化，烯烃转化率高，丙烯收率高。

具体实施方式