[发明专利]一种包括分子筛组合物涂层的蜂窝载体催化剂制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括分子筛组合物涂层的蜂窝载体催化剂制备方法。

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。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使用过程中涂层易于脱落，难以提高涂层中分子筛的含量，汽油转化活性不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种包含分子筛组合物涂层的蜂窝载体催化剂制备方法，该方法制备的催化剂涂层更牢固，本发明要解决的另外技术问题是提供一种用于该方法的涂层浆液及其制备方法。

本发明提供一种包含分子筛组合物涂层的蜂窝载体催化剂制备方法，包括用涂层浆液涂覆蜂窝载体的步骤；其中，所述涂层浆液包括分子筛、磷铝组分以及水，含或不含分散剂，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％，磷铝组分(以P₂O₅和Al₂O₃总重量计)与分子筛(以干基重量计)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、聚羧酸基或聚氧乙烯基的化合物中的一种或几种，所述磷铝组分的粒子直径小于100nm，所述分子筛颗粒直径d90为1～10微米。

本发明还提供一种用于上述包含分子筛组合物涂层的蜂窝载体催化剂制备方法的涂层浆液，所述涂层浆液包括分子筛、磷铝组分和水，含或不含分散剂；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％，磷铝组分(以P₂O₅和Al₂O₃总重量计)与分子筛(以干基重量计)的重量比为0.1～30∶100，分散剂与分子筛(以干基重量计)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，磷铝组分的颗粒直径不超过100nm。

本发明还提供一种涂层浆液的制备方法，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微米的分子筛浆液；

(2)将步骤(1)的分子筛浆液、粒子直径小于100nm磷铝组分和分散剂溶液混合，得到涂层浆液。

本发明提供的蜂窝载体催化剂制备方法，先将分子筛制备成一种含有分子筛颗粒、磷铝组分、分散剂和水的涂层浆液，然后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，能够获得牢固性好的催化剂涂层，涂层中分子筛含量高，催化剂活性好，基质性质影响少，所制备的催化剂的涂层中分子筛含量可达75～99重量％，氧化磷和氧化铝含量为1～25重量％。本发明提供的分涂层浆液制备方法，可制备适用于上述蜂窝载体催化剂制备的涂层浆液，该浆液负载在孔道内壁上形成的催化剂涂层，与孔道壁间具有很好的牢固性，催化剂使用过程中不易龟裂和脱落。

具体实施方式