專利名稱：分子篩催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種分子篩催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
甲醇制烯烴所采用的分子篩催化劑生產(chǎn)工藝兩個步驟，即分子篩半成品的制備和催化劑成品制備。分子篩半成品的制備是將鋁源、硅源以及磷源等原料按一定配比在特定模板劑條件下合成分子篩前驅(qū)液，洗滌過濾后經(jīng)烘箱干燥環(huán)節(jié)并進(jìn)行高溫活化焙燒，焙燒后產(chǎn)品與水混合置入配料罐中研磨打漿，直至得到的漿液中的分子篩分散均勻且粒度達(dá)到指標(biāo)要求，向漿液中加入一定量的配料繼續(xù)研磨至粒度合格，得到漿液狀的分子篩催化劑半成品。將漿液狀分子篩催化劑半成品噴霧干燥造粒，經(jīng)高溫焙燒后得到分子篩催化劑。其大致工藝流程如圖1所示，可見現(xiàn)有的分子篩催化劑生產(chǎn)工藝程序比較復(fù)雜。所以目前迫切需要出現(xiàn)一種工藝簡單的分子篩催化劑的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種分子篩催化劑及其制備方法，該制備方法優(yōu)化了生產(chǎn)工藝，節(jié)約了成本。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明 的一個方面，提供了一種分子篩催化劑的制備方法，包括以下步驟S1，以鋁源、硅源、磷源以及模板劑為原料采用水熱法制備分子篩前驅(qū)液；S2，將分子篩前驅(qū)液直接與水混合，研磨，得到分子篩漿料，向分子篩漿料中加入配料繼續(xù)研磨2 4小時，得到分子篩催化劑半成品；以及S3，將分子篩催化劑半成品干燥造粒、焙燒，得到分子篩催化劑。進(jìn)一步地，步驟SI中還包括將得到的分子篩前驅(qū)液進(jìn)行過濾和洗滌的步驟。進(jìn)一步地，步驟SI中制備的分子篩前驅(qū)液中粒徑為2 10 y m的分子篩粒子的重量百分比彡76%。進(jìn)一步地，步驟S2中加入的配料為擬薄水鋁石、高嶺土、氧化鋁粉和粘結(jié)劑中的一種或多種，擬薄水鋁石、高嶺土、氧化鋁粉顆粒中粒徑為2 5 ii m的占85%以上。進(jìn)一步地，步驟S3中包括將分子篩催化劑半成品在250°C 450°C下進(jìn)行噴霧干燥造粒的步驟。進(jìn)一步地，步驟S3中的焙燒步驟包括將干燥造粒后的分子篩催化劑半成品500°C 650°C的回轉(zhuǎn)焙燒爐內(nèi)焙燒3 6小時。進(jìn)一步地，鋁源為異丙醇鋁、擬薄水鋁石和氧化鋁中的一種或幾種混合；硅源為正硅酸乙酯、白炭黑和硅溶膠中的一種或幾種混合；磷源為磷酸、磷酸鹽和亞磷酸鹽中的一種或幾種混合；模板劑選自三乙胺、環(huán)己胺、哌唆、二乙胺、二丙胺、卩比唆、異丙胺和四乙基銨鹽中的一種或幾種混合。進(jìn)一步地，鋁源、硅源、磷源以及模板劑的質(zhì)量摩爾比為模板劑硅源鋁源磷源=2. 7^3. 6:0. 2 0. 8:1:0. 4 1. 6。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種分子篩催化劑，采用上述任一種的方法制備rfu 。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，將制備的分子篩前驅(qū)液洗滌過濾后直接與水混合進(jìn)行研磨來制備分子篩漿料，該方法減少了分子篩前驅(qū)液洗滌過濾后的干燥和高溫焙燒活化的步驟，避免了高溫焙燒時裝料和出料環(huán)節(jié)落地粉料較多降低產(chǎn)品收率同時影響環(huán)境的問題，也解決了焙燒后分子篩半成品易結(jié)塊導(dǎo)致漿料研磨困難的問題。在對生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化的同時保證了最終分子篩催化劑的質(zhì)量和性能。


構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中分子篩催化劑的制備工藝流程圖；以及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一種典型實施例的分子篩催化劑的制備工藝流程圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
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根據(jù)本發(fā)明的一種典型實施方式，如圖2所示，分子篩催化劑的制備方法包括以下步驟S1，以鋁源、硅源、磷源以及模板劑為原料采用水熱法制備分子篩前驅(qū)液；S2，將分子篩前驅(qū)液直接與水混合，研磨，得到分子篩漿料，向分子篩漿料中加入配料繼續(xù)研磨2 4小時，得到分子篩催化劑半成品；以及S3，將分子篩催化劑半成品進(jìn)行造粒干燥、焙燒，得到分子篩催化劑。將制備的分子篩前驅(qū)液經(jīng)洗滌、過濾后直接與水混合進(jìn)行研磨制備分子篩漿料，相對于現(xiàn)有技術(shù)中的生產(chǎn)工藝，減少了對分子篩前驅(qū)液洗滌、過濾后進(jìn)行干燥和高溫焙燒活化的步驟，避免了高溫焙燒時裝料和出料環(huán)節(jié)落地粉料較多降低產(chǎn)品收率同時影響環(huán)境的問題，也解決了焙燒后分子篩半成品易結(jié)塊導(dǎo)致漿料研磨困難的問題。該方法減少了中間操作環(huán)節(jié)，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品收率，在對生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化的同時保證了最終分子篩催化劑的質(zhì)量和性能。優(yōu)選地，步驟SI中還包括將得到的分子篩前驅(qū)液進(jìn)行過濾和洗滌的步驟。本發(fā)明中所選用的鋁源為異丙醇鋁、擬薄水鋁石和氧化鋁中的一種或幾種混合；硅源為正硅酸乙酯(TE0S)、白炭黑和硅溶膠中的一種或幾種混合；磷源為磷酸、磷酸鹽和亞磷酸鹽中的一種或幾種混合；模板劑為三乙胺、環(huán)己胺、哌唆、二乙胺、二丙胺、卩比啶、異丙胺和四乙基銨鹽中的一種或幾種混合。優(yōu)選地，鋁源、硅源、磷源以及模板劑的質(zhì)量摩爾比為模板劑硅源鋁源磷源=2. 7^3. 6:0. 2 0. 8:1:0. 4 1. 6。本發(fā)明采用帶式抽濾機(jī)將分子篩前驅(qū)液進(jìn)行多次過濾和洗滌，其目的是除去分子篩前驅(qū)液表面吸附的雜質(zhì)離子，除去雜質(zhì)離子后可提高分子篩催化劑的純度。優(yōu)選地，步驟SI中制備的分子篩前驅(qū)液中粒徑為2 10 y m的分子篩粒子的重量百分比含量彡76%。在步驟S2中還包括加入配料后研磨2 4小時，步驟S2中加入配料的目的是增加催化劑的強(qiáng)度，有助于催化劑長周期運(yùn)轉(zhuǎn)。優(yōu)選添加助劑為擬薄水鋁石、高嶺土、氧化鋁粉和粘結(jié)劑，其中擬薄水鋁石、高嶺土和氧化鋁粉顆粒中粒徑為2 5pm的占85%以上，將粒徑范圍控制在上述范圍內(nèi)有助于分子篩在催化劑中的分散均勻性，提高催化劑的活性。根據(jù)本發(fā)明的一種典型實施方式，在步驟S3中包括將分子篩催化劑半成品在250°C 450°C下進(jìn)行噴霧干燥造粒的步驟。將制備的分子篩催化劑控制在250°C 450°C下進(jìn)行噴霧干燥造粒得到的干燥顆粒粒徑比較均勻且干燥比較充分徹底。一般采用噴霧塔進(jìn)行噴霧干燥，將噴霧干燥后的分子篩催化劑半成品放入500°C 650°C的回轉(zhuǎn)焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒3 6小時。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種分子篩催化劑，該分子篩催化劑為采用上述任一種方法制備而成。下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果實施例1以三乙胺為模板劑，硅溶膠、擬薄水鋁石和磷酸和水分別作為原料，各原料按照摩爾比模板劑Si A1 P H20=3. 0 :0. 5 :1. 0 :1. 5 :30稱取，混合，將得到的混合物轉(zhuǎn)入高壓釜中，在200°C下和自生壓力下反應(yīng)48小時得到分子篩前驅(qū)液。其中分子篩前驅(qū)液中粒徑為2 10 的分子篩粒子的重量百分比占90%。晶化完后采用帶式抽濾機(jī)將分子篩前驅(qū)液進(jìn)行三級洗滌過濾，除去分子篩表面吸附的雜質(zhì)離子。過濾洗滌后的分子篩不經(jīng)干燥焙燒，而是加入到盛有水的配料罐中與水混合研磨充分打漿，得到分子篩漿料，向分子篩漿料中加入擬薄水鋁石繼續(xù)研磨2小時。取分子篩漿料作干基分析，根據(jù)分子篩漿料的體積計算分子篩漿料中分子篩催化劑的含量，然后計算添加助劑的加入量，這樣操作直接打漿配料得到的分子篩催化劑不會產(chǎn)生成團(tuán)現(xiàn)象，分子篩催化劑在漿液中的分散性較好。對比例I 對比例I中與實施例1中的操作方法和步驟相同，不同之處在于對比例I中將洗滌過濾后的分子篩放入120°C的烘箱中進(jìn)行干燥，之后于500°C的焙燒爐中焙燒3小時。表I中的編號I至6為采用實施例1的制備方法制備出的分子篩前驅(qū)液中的粒徑分布，具體試驗數(shù)據(jù)見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種分子篩催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 Si，以鋁源、硅源、磷源以及模板劑為原料采用水熱法制備分子篩前驅(qū)液； S2，將所述分子篩前驅(qū)液直接與水混合，研磨，得到分子篩漿料，向所述分子篩漿料中加入配料繼續(xù)研磨2 4小時，得到分子篩催化劑半成品；以及 S3，將所述分子篩催化劑半成品干燥造粒、焙燒，得到所述分子篩催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟SI中還包括將得到的所述分子篩前驅(qū)液進(jìn)行過濾和洗滌的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟SI中制備的所述分子篩前驅(qū)液中粒徑為2 IOym的分子篩粒子的重量百分比彡76%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述配料包括擬薄水鋁石、高嶺土、氧化鋁粉和粘結(jié)劑中的一種或多種，所述擬薄水鋁石、所述高嶺土和所述氧化鋁粉顆粒中粒徑為2 5 ii m的占85%以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中包括將所述分子篩催化劑半成品在250°C 450°C下進(jìn)行噴霧干燥造粒的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中的所述焙燒步驟包括 將干燥造粒后的所述分子篩催化劑半成品在500°C 650°C的回轉(zhuǎn)焙燒爐內(nèi)焙燒3 6小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鋁源為異丙醇鋁、擬薄水鋁石和氧化鋁中的一種或幾種混合；所述硅源為正硅酸乙酯、白炭黑和硅溶膠中的一種或幾種混合；所述磷源為磷酸、磷酸鹽和亞磷酸鹽中的一種或幾種混合；所述模板劑選自三乙胺、環(huán)己胺、哌啶、二乙胺、二丙胺、吡啶、異丙胺和四乙基銨鹽中的一種或幾種混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述鋁源、硅源、磷源以及模板劑的質(zhì)量摩爾比為模板劑硅源鋁源磷源=2. 7 3. 6:0. 2 0.8:1:0. 4 1. 6。
9.一種分子篩催化劑，其特征在于，采用權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法制備而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分子篩催化劑及其制備方法。該方法包括以下步驟S1，以鋁源、硅源、磷源以及模板劑為原料采用水熱法制備分子篩前驅(qū)液；S2，將分子篩前驅(qū)液過濾洗滌后得到的分子篩濾餅直接與水混合，研磨，得到分子篩漿料，向分子篩漿料中加入配料繼續(xù)研磨2～4小時，得到分子篩催化劑半成品；S3，將分子篩催化劑半成品干燥造粒、焙燒，得到分子篩催化劑。該方法減少了分子篩前驅(qū)液洗滌過濾后的干燥和高溫焙燒活化的步驟，避免了高溫焙燒時裝料和出料環(huán)節(jié)落地粉料較多降低產(chǎn)品收率同時影響環(huán)境的問題，也解決了焙燒后分子篩半成品易結(jié)塊導(dǎo)致漿料研磨困難的問題。在對生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化的同時保證了最終分子篩催化劑的質(zhì)量和性能。
文檔編號C01B37/08GK103058223SQ20131003317
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者吳秀章, 謝鋒, 趙建軍, 李藝, 王權(quán), 李曉楠, 崔廣興 申請人:神華集團(tuán)有限責(zé)任公司, 中國神華煤制油化工有限公司, 山東江岳科技開發(fā)股份有限公司