[发明专利]流化床催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种高耐磨性流化床催化剂的制备方法，主要解决目前流化床催化剂耐磨性差、催化剂跑损严重的问题。本发明采用的方法包括如下步骤：(a)分子筛、粘结剂、载体材料、液体介质按比例配置成混合液Ⅰ；(b)高速剪切混合液Ⅰ后进行喷雾干燥，得到微球颗粒；(c)所得颗粒分散于含氧化铝的溶液中形成混合液Ⅱ；(d)高速搅拌混合液Ⅱ后进行喷雾干燥、焙烧后得到耐磨性良好的流化床催化剂。本发明所述方法应用性广，对现有催化剂生产装置没有特殊要求，可用于多种流化床催化剂生产过程。

技术领域

本发明涉及一种流化床催化剂的制备方法，具体涉及一种微球形流化床催化剂的制备方法，尤其是一种应用于甲醇或者二甲醚为原料生产低碳烯烃反应过程中高耐磨性流化床催化剂的制备方法。

背景技术

乙烯和丙烯作为重要的基础化工原料，目前世界上98％以上的乙烯利用蒸汽裂解制得，丙烯则主要通过蒸汽裂解乙烯的联产品和炼油厂催化裂化的副产品两种方法获得。由于石油的需求持续增长，以及石油的不可再生性，因此开发一种乙烯和丙烯的非常规的石油资源生产技术已迫在眉睫。

甲醇制烯烃(Methanol to Olefins，MTO)是一种以煤或天然气合成的甲醇为原料，在流化床反应器中生产低碳烯烃的化工技术。MTO技术开拓了非常规石油资源制备化工产品的一条新工艺路线，已成为新能源技术研究热点之一。催化剂性能的好坏是影响MTO技术工业应用推广的关键因素之一。流化床催化剂除了要具有活性高、选择性好、一定的粒径分布等特点外，还要求催化剂具有较高的耐磨性能。机械强度差的催化剂，在反应过程中跑损多、污染环境、严重时可能会影响催化剂在稀、密相中的合理分布，甚至使装置无法运转。成品催化剂进入反应-再生系统中进行不断循环催化反应时，催化剂与催化剂之间、催化剂与反应器管壁之间、催化剂与输送管道之间、催化剂与再生系统之间不断地碰撞摩擦，使得催化剂的细粉化难以避免。如果催化剂强度差，在反应过程中催化剂磨损严重，为了使反应能顺利进行，反应过程中需要不断补充新鲜催化剂，增加了生产成本。因此，为了减少流化床反应器中催化剂的磨损，要求催化剂具有较好的抗磨损性能。

专利CN102527445A公开了一种低磨耗流化床微球催化剂的制备方法，将分子筛、胶黏剂、分散剂和水配成浆料，剪切后进行喷雾干燥，制得的微球颗粒重新分散于水中再次进行剪切喷雾，然后焙烧微球颗粒后得到低磨耗的流化床催化剂。

专利CN103769237A公开了一种提高化床催化剂耐磨性能的方法，将平均粒径小于80微米的催化剂细粉与分子筛、粘结剂、载体材料和液体介质均匀混合后形成悬浮液，通过高速剪切悬浮液并进行喷雾干燥，有效提高成品催化剂的耐磨性能。

专利CN101157057A公开了一种原位合成分子筛的方法制备低磨耗催化剂，首先利用喷雾成型制得多孔微球后，再对微球进行水热合成处理，多孔微球内部生成有序的分子筛结构，从而得到低磨耗的微球催化剂。

尽管已经有一部分专利涉及提高流化床催化剂耐磨性问题，但是目前流化床催化剂的耐磨强度仍较低，需进一步提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的流化床催化剂耐磨强度差问题，提供了一种高耐磨性流化床催化剂的制备方法。该方法实现流化床催化剂的耐磨性能的显著提高，减少流化床反应过程中催化剂的磨损。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种流化床催化剂的制备方法，包括以下步骤：(a)按比例配置含分子筛、粘结剂、载体材料、液体介质的混合液Ⅰ；(b)高速剪切混合液Ⅰ后进行喷雾干燥，得到微球颗粒；(c)所得微球颗粒分散于含氧化铝的溶液中形成混合液Ⅱ；(d)高速搅拌此混合液Ⅱ后进行喷雾干燥、焙烧后得到流化床催化剂。

上述制备方案中，分子筛选自SAPO-11、SAPO-34、SAPO-44、SAPO-47、SAPO-5、SAPO-56或者ZSM-5中的至少一种；粘结剂选自硅溶胶、铝溶胶、拟薄水铝石溶胶中至少一种。