[发明专利]铬系列微球状流化床异丁烷脱氢催化剂的浸渍干燥工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂制备方法，特别涉及一种铬系列微球状流化床异丁烷脱氢 催化剂的浸渍干燥工艺。

背景技术

异丁烷是催化裂化碳四馏分中主要组分之一，其含量可高达34%，长期以来，由于 只重视烯烃的利用，而将烷烃大多作为燃料烧掉，造成巨大的浪费。自二十世纪九十年代， 随着分离技术的提高，碳四馏分作为石油化工原料的应用得到快速发展，预计，其将是继乙 烯和丙烯之后的可能得到充分利用的石油化工原料。美国、日本和西欧的碳四化工利用率 为60-70%，而我国仅有40%，并以烯烃利用为主。因此，开发异丁烷的化工利用技术，不仅为 烯烃源头提供补充，而且对提升石油化工相关企业的竞争力有重要的现实意义。

近年来，随着异丁烯应用领域的不断扩大，现有的乙烯副产异丁烯总量已难以满 足日益增长的需求，异丁烷脱氢制成为解决异丁烯问题的主要竞争技术之一，在异丁烷资 源丰富的地区而备受青睐。世界范围内由异丁烷脱氢生产的异丁烯每年达300多万吨，而目 前我国还没有工业化的工艺及相关设备。已经工业化的异丁烷脱氢工艺有Phillips公司的 Star工艺、联合催化和鲁姆斯公司的Catofin工艺、UOP公司的Oleflex工艺、Linde与 Engelhard共同开发的Linde工艺以及俄罗斯雅罗斯拉夫尔研究院与意大利Snamprogetti 工程公司联合开发的FBD-4流化床脱氢工艺等。

在异丁烷脱氢反应中，催化剂的积炭失活是直接脱氢工艺的主要制约因素，同时 该反应在热力学上为吸热反应。近年来，为解决直接脱氢法的能耗问题和催化剂积碳问题， 采用放热反应的氧化脱氢工艺，各种催化剂被大量研究报道，但深度氧化产物CO_x难以避 免，到目前为止，异丁烯的单程收率仍然低于30％，难以与直接脱氢法竞争。因此，异丁烷直 接脱氢依然是最有潜力的转化途径，关键是开发新型高选择性和抗积炭的催化剂。因此开 发高活性、抗积碳催化剂体系，实现流化床异丁烷脱氢国产化，无论对炼油企业还是石油化 工行业均具有重要意义。在具有异丁烷资源的地区，该工艺过程也将备受关注，关键技术的 成功开发，其应用前景十分明确。

流化床异丁烷脱氢催化剂，由于其使用性能的要求，便于催化剂在反应器中的流 化、减少催化剂的跑损，需要催化剂具有适度的粒度分布，颗粒直径主要集中在20——150μ m。同时，这种催化剂的活性组分通常采用Cr₂O₃，含量通常在14%以上。

国外目前已知的制备方法主要有两种：一是用氧化铝载体与硝酸铬溶液打浆，之 后通过输送装置送入喷雾干燥或过滤后进行闪蒸干燥，然后高温焙烧。这种方法粒度控制 难度大、蒸发水分时的能耗高，且干燥过程由于二次成型会改变原有载体的粒径分布。

另外一种方法是用氧化铝载体分步多次饱和浸渍、干燥，然后高温焙烧。在催化剂 的浸渍过程中，由于浸渍液的硝酸铬浓度极高，硝酸铬溶液遇到氧化铝载体，极易结晶析 出，导致活性组分不能均匀分布在氧化铝载体的孔道中。

此外，目前的浸渍干燥工艺主要适用于条状或球状的贵金属Pt系列、分子筛—稀 土—钒系金属系列的活性组分催化剂，经检索未发现采用铬元素为活性组分并结合流化态 干燥工艺制备的流化床异丁烷脱氢催化剂的浸渍干燥工艺。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种浸渍效果好、效率高的铬系列微球状流化床 异丁烷脱氢催化剂的浸渍干燥工艺。