一種制備催化裂化催化劑的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種制備催化裂化催化劑的設(shè)備，包括：NaY分子篩交換裝置、焙燒爐、氣相超穩(wěn)反應(yīng)器和氣固分離裝置，反應(yīng)后的分子篩洗滌過濾裝置以及成膠裝置，其中所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器包括分子篩入口、分子篩出口、四氯化硅入口，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器能夠使分子篩在不用載氣輸送的情況下從氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的分子篩入口移動(dòng)到氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的分子篩出口，并且使分子篩與氣相四氯化硅在氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中接觸反應(yīng)。該裝置可以用于連續(xù)化制備高硅分子篩，可簡化工藝流程，無需使用流化分子篩的載氣，并能大大夠降低四氯化硅的消耗。
【專利說明】一種制備催化裂化催化劑的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備催化裂化催化劑的設(shè)備，更進(jìn)一步說是涉及一種利用氣相化學(xué)法抽鋁補(bǔ)硅方法生產(chǎn)分子篩進(jìn)而用所得的分子篩制備催化裂化催化劑的設(shè)備及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在催化裂化催化劑中，分子篩是一種應(yīng)用非常廣泛的材料，同時(shí)也是非常重要的一種組分，分子篩的性能直接影響到了催化裂化催化劑的反應(yīng)性能。根據(jù)不同的需要，可以對分子篩進(jìn)行不同的改性以達(dá)到使用的要求。比如高硅鋁比的分子篩普遍被認(rèn)為是催化裂化催化劑所需求的。
[0003]在制備高硅鋁比的分子篩方面，主要有以下幾種方法:氟硅酸銨法抽鋁補(bǔ)硅、水熱法和氣相化學(xué)法抽招補(bǔ)娃(本發(fā)明稱為氣相超穩(wěn)方法)。
[0004]氟硅酸銨法抽鋁補(bǔ)硅(也稱為化學(xué)法抽鋁補(bǔ)硅)主要是用氟硅酸銨脫鋁補(bǔ)硅，獲得的分子篩的結(jié)晶度高，Si/Al比及熱穩(wěn)定性高，但脫鋁過程中形成的難溶物A1F3和殘留的氟硅酸鹽影響水熱穩(wěn)定性，還會(huì)污染環(huán)境。
[0005]水熱法仍是目前工業(yè)上普遍采用的方法，但是在水熱過程中存在脫鋁后補(bǔ)硅不及時(shí)，易造成晶格塌陷，且非骨架鋁碎片堵塞孔道，這不僅影響了活性中心的可接近性，也影響其熱穩(wěn)定性的進(jìn)一步提高。
[0006]氣相化學(xué)法抽鋁補(bǔ)硅的特點(diǎn)是脫鋁均勻，補(bǔ)硅及時(shí)，產(chǎn)品結(jié)晶保留度高，熱穩(wěn)定性好，孔道暢通。CN1121903C公開了一種稀土高硅Y型沸石的制備方法，該方法包括將含稀土的Y型沸石進(jìn)行干燥處理，使其水含量低于10重量％后，按照四氯化硅:Y沸石=0.1-0.9:1的重量比，通入干燥空氣攜帶的四氯化硅氣體，在溫度150-600°c下，反應(yīng)10分鐘至6小時(shí)，反應(yīng)后，用干燥空氣吹掃5分鐘至2小時(shí)，用脫陽離子水洗滌除去沸石中殘存的Na+、Cl—、Al3+等可溶性副產(chǎn)物。該方法分子篩固定不動(dòng)，使用干燥空氣攜帶SiCl4,反應(yīng)完成后用空氣吹掃，未實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，產(chǎn)量低。
[0007]CN1281493C公開了含稀土高硅Y型沸石及其制備方法，該沸石含有稀土，且該沸石的硅鋁比為5-30，初始晶胞常數(shù)為2.430-2.465nm，平衡晶胞常數(shù)與初始晶胞常數(shù)的比值至少為0.985。該沸石的制備方法包括將含稀土 Y型沸石與四氯化硅接觸，所述接觸在一個(gè)反應(yīng)設(shè)備中進(jìn)行，該設(shè)備如圖1所示，包括一個(gè)反應(yīng)釜(1)，一個(gè)進(jìn)料口(2)和一個(gè)出氣口
(3),在反應(yīng)釜(I)的內(nèi)部還包括一個(gè)攪拌器(4)，出氣口(3)上安裝有一個(gè)氣固分離器(5)，氣固分離器(5)所含孔的孔直徑和孔隙度保證氣體能通過而沸石固體顆粒不能通過，攪拌器(4 )的攪拌桿伸出反應(yīng)釜(I)外，在攪拌器(4 )的攪拌下，所述含稀土的Y型沸石與四氯化碳?xì)怏w接觸，接觸的溫度為100-500°C，接觸的時(shí)間為5分鐘至10小時(shí)，含稀土的Y型沸石與四氯化碳的重量比為1:0.05-0.5，所述含稀土的Y型沸石的硅鋁比為3-8，晶胞常數(shù)為2.45-2.48nm。顯然，該方法所需的接觸時(shí)間一般都比較長，需要數(shù)小時(shí)，加上反應(yīng)前的裝料和反應(yīng)完畢后的卸料，一般一個(gè)白班至多只能進(jìn)行一次上述脫鋁補(bǔ)硅反應(yīng)，即便采用倒班的作業(yè)方式也只能進(jìn)行兩次上述脫鋁補(bǔ)硅反應(yīng)，而且由于反應(yīng)釜中需要攪拌，因此反應(yīng)釜也不可能無限大，基于目前的水平，能用于上述脫鋁補(bǔ)硅反應(yīng)的最大的反應(yīng)釜的產(chǎn)能為600kg，繼續(xù)增大反應(yīng)釜，則反應(yīng)釜內(nèi)很難保證充分?jǐn)嚢瑁虼?，采用上述反?yīng)釜的方式，一天至多可以獲得1200kg的高硅分子篩。而且，在上述現(xiàn)有技術(shù)的方法中，為了保證獲得的分子篩的高硅含量，一般都使SiCl4遠(yuǎn)遠(yuǎn)過量，過量的SiCl4的使用無疑增加了生產(chǎn)成本和環(huán)保費(fèi)用。另一方面，上述方法都需要非常繁雜的人工操作，諸如:人工裝料、人工卸料及在反應(yīng)完成后需要長時(shí)間的吹掃管線等，這些不但帶來人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率很低的問題，而且，裝料和卸料時(shí)的分子篩粉塵以及過量的SiCl4還造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和嚴(yán)重危害操作人員的健康。因此，上述釜式的氣相超穩(wěn)工藝很難進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。
[0008]CN102049315A公開了一種催化劑的制備方法，該方法包括在惰性載氣流的攜帶下，使分子篩隨惰性載氣流動(dòng)，并且與氣相SiCl4在流動(dòng)狀態(tài)下接觸，分子篩與氣相SiCl4的接觸時(shí)間為10秒至100分鐘，然后將所得與氣相SiCl4接觸后的分子篩與粘結(jié)劑、粘土和水混合打漿并造粒，得到催化裂化催化劑。該發(fā)明提供的催化裂化催化劑的制備方法能夠?qū)崿F(xiàn)分子篩與SiCl4的接觸反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，通過控制載氣的流速和管式反應(yīng)器的長度，能夠控制分子篩與SiCl4接觸的時(shí)間，從而能夠使分子篩與SiCl4的接觸反應(yīng)在管式反應(yīng)器內(nèi)充分的進(jìn)行。然而該方法采用氣體攜帶分子篩粉末物料與SiCl4氣體接觸反應(yīng)的方式進(jìn)行氣相超穩(wěn)反應(yīng)，為了流化分子篩氣體的量必須足夠大，載氣與SiCl4重量比例可達(dá)10-250，不然容易造成裝置堵塞的問題，增大氣體的量造成反應(yīng)深度難以提高，存在著固體物料輸送與氣相超穩(wěn)反應(yīng)深度的提高間的矛盾，另外，該方法為了達(dá)到一定的反應(yīng)程度需要較大的大SiCl4的通入量，必然造成經(jīng)過氣相超穩(wěn)反應(yīng)后殘余的SiCl4的量增多，不但加重了環(huán)境污染的危害更不利于尾氣的有效吸收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種制備催化裂化催化劑的裝置，該裝置可用于由NaY分子篩連續(xù)化生產(chǎn)制備高硅分子篩進(jìn)而用所得到的分子篩制備催化裂化催化劑，能夠降低氣相化學(xué)法制備高硅分子篩的SiCl4用量。
[0010]本發(fā)明提供一種制備催化裂化催化劑的設(shè)備，包括:Na型分子篩交換裝置，焙燒爐、分子篩氣相超穩(wěn)反應(yīng)器、氣固分離裝置、反應(yīng)后的分子篩洗滌過濾裝置以及成膠裝置，其中Na型分子篩交換裝置用以對Na型分子篩進(jìn)行交換，焙燒爐用于對交換過的分子篩進(jìn)行焙燒，分子篩氣相超穩(wěn)反應(yīng)器用以對焙燒過的分子篩進(jìn)行氣相化學(xué)脫鋁補(bǔ)硅反應(yīng)(本發(fā)明也稱為氣相超穩(wěn)反應(yīng))，氣固分離器用于將從氣相超穩(wěn)反應(yīng)器排出的分子篩與未反應(yīng)器的四氯化硅分離；反應(yīng)后的分子篩洗滌過濾裝置用于將氣固分離器得到的分子篩洗滌得到洗滌后的分子篩，成膠裝置用于將所述洗滌后的分子篩與催化劑制備所用的其它原料混合打漿；所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器包括分子篩入口、四氯化硅入口和分子篩出口，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器能夠使引入其中的分子篩在不用載氣輸送的情況下從分子篩入口移動(dòng)到分子篩出口。
[0011]優(yōu)選的，所述焙燒爐的分子篩出料口與所述氣象超穩(wěn)反應(yīng)器的分子篩進(jìn)料口連通，使得從焙燒爐得到的焙燒后的分子篩直接引入氣相超穩(wěn)反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)分子篩的連續(xù)生產(chǎn)。無需先將分子篩冷卻包裝或?qū)⒎肿雍Y貯存，然后再升溫投料。本發(fā)明的氣相超穩(wěn)反應(yīng)裝置由于不需要惰性氣體輸送分子篩，可以很方便地實(shí)現(xiàn)所述氣相超穩(wěn)反應(yīng)器與焙燒爐連接。
[0012]所述的分子篩交換裝置可以采用現(xiàn)有的分子篩交換裝置，包括交換器、交換后的分子篩過濾裝置(本發(fā)明也稱為第二過濾裝置)，其中還可以包括第一干燥裝置、所述的第一干燥裝置用以將交換后的分子篩過濾裝置得到的分子篩進(jìn)行干燥，然后將干燥后的分子篩引入焙燒爐焙燒，也可以將所述過濾裝置得到的交換后的分子篩不經(jīng)過干燥直接引入焙燒爐焙燒。所述的交換后的分子篩過濾裝置為帶式過濾機(jī)，本發(fā)明稱為第二帶式濾機(jī)，由于使用帶式濾機(jī)，可以連續(xù)進(jìn)行過濾，所述的過濾裝置可直接與交換器連接，所述的第二帶式濾機(jī)可直接與焙燒爐連接。
[0013]由于所述的Na型分子篩可以商購或者按照現(xiàn)有方法得到。當(dāng)按照現(xiàn)有方法制備的時(shí)候，通常包括晶化合成、將晶化合成產(chǎn)物過濾，過濾得到的濾餅干燥或不包括干燥即得到Na型分子篩。通常，所述的設(shè)備還包括用于晶化合成產(chǎn)物過濾的過濾裝置(本發(fā)明稱第一過濾裝置)，優(yōu)選所述的第一過濾裝置為帶式濾機(jī)(本發(fā)明稱為第一帶式過濾機(jī))，用于第一過濾裝置濾餅干燥的干燥裝置本發(fā)明稱為第二干燥裝置。第一帶式過濾機(jī)、交換器、第二帶式過濾機(jī)、第二干燥裝置和焙燒爐依次連通，使所述的Na型分子篩一次通過所述的裝置進(jìn)行交換和焙燒，然后進(jìn)入氣相超穩(wěn)反應(yīng)器進(jìn)行抽鋁補(bǔ)硅反應(yīng)。
[0014]所述的洗滌過濾設(shè)備可采用現(xiàn)有的設(shè)備例如采用交換罐和過濾機(jī)。在交換罐中將進(jìn)行所述氣相超穩(wěn)反應(yīng)后的分子篩與洗滌液例如水混合進(jìn)行洗滌，然后通過過濾進(jìn)行分離。分離得到的分子篩引入成膠裝置，與催化裂化催化劑制備中所使用的其它原料混合打漿，所述的其它原料例如粘結(jié)劑、粘土中的一種或多種，還可以根據(jù)需要加入其它原料例如鹽酸、磷改性劑、稀土中的一種或多種。所述的粘結(jié)劑例如鋁溶膠、擬薄水鋁石、硅溶膠、硅鋁溶膠、硅鋁凝膠、磷鋁溶膠中的一種或多種。所述的成膠裝置可以采用現(xiàn)有的打漿設(shè)備例如采用攪拌釜。成膠裝置和成膠的方法可采用現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不再贅述。
[0015]本發(fā)明還提供一種制備催化裂化催化劑的方法，該方法利用上述本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，包括:將Na型分子篩在交換裝置中交換，然后引入焙燒爐中焙燒和將焙燒后的焙燒產(chǎn)物引入所述氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中與引入所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的四氯化硅進(jìn)行反應(yīng)，然后引入氣固分離器分離，然后將反應(yīng)得到的分子篩洗滌、將洗滌后的分子篩引入到成膠裝置中打漿。
[0016]本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的方法，將焙燒得到的分子篩引入到氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中，在不用載氣輸送的情況下，使分子篩從氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的分子篩入口移動(dòng)到氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的分子篩出口，并且使分子篩與氣相SiCl 4在氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中接觸反應(yīng)。所述接觸反應(yīng)的條件包括:引入所述氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的分子篩固含量優(yōu)選大于98重量％(灼燒減量不超過2重量％)，所述分子篩的固含量為分子篩經(jīng)過高溫焙燒后的重量與焙燒前的重量比(即灼燒基含量，參見RIPP32-90分析方法，石油化工分析方法，(RIPP試驗(yàn)方法)，楊翠定等編，科學(xué)出版社，1990年)，焙燒的溫度通常為800°C，分子篩的固含量=100%-分子篩的含水量。引入氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的SiCl4與引入氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的分子篩的重量比優(yōu)選為0.01-1，進(jìn)一步優(yōu)選為0.05-0.60，分子篩與氣相SiCl4的接觸溫度為250-700°C，進(jìn)一步優(yōu)選為300-650°C ;分子篩在氣相超穩(wěn)反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間為10秒至120分鐘，優(yōu)選為I分鐘至60分鐘。
[0017]為了在不用載氣輸送的情況下使分子篩從氣相超穩(wěn)反應(yīng)器(以下也簡稱反應(yīng)器)的分子篩入口移動(dòng)到氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的出口，可通過使引入所述反應(yīng)器中的分子篩在機(jī)械輸送裝置和/或重力的作用下移動(dòng)，在移動(dòng)的過程中與反應(yīng)器中的SiCl4接觸反應(yīng)。由于不向反應(yīng)器中引入用于流化分子篩的氣體載氣，從而使得處于氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中的分子篩處于密相狀態(tài)，其分子篩的床層密度較高。所述的SiCl4優(yōu)選在汽化后引入到氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中，分子篩在含有SiCl4的空間移動(dòng)，氣相的SiCl4通過擴(kuò)散作用或還通過攪動(dòng)作用，進(jìn)入到分子篩顆粒的空隙中，并進(jìn)一步擴(kuò)散到分子篩顆粒內(nèi)部的孔中進(jìn)行抽鋁補(bǔ)硅反應(yīng)。由于分子篩在氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中從入口到出口連續(xù)移動(dòng)，可以從反應(yīng)器的分子篩入口連續(xù)地向反應(yīng)器中引入分子篩，從反應(yīng)器的出口連續(xù)引出氣相超穩(wěn)反應(yīng)后的分子篩，從而可實(shí)現(xiàn)連續(xù)氣相超穩(wěn)化生產(chǎn)。反應(yīng)器中具有更高的分子篩濃度，可以大大縮小反應(yīng)器的體積，并且由于不需要引入輸送分子篩的載氣，不用氣體稀釋或攜帶四氯化硅，可以大大降低載氣所帶走的熱量和降低載氣的凈化費(fèi)用，意外的是，可以加快反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間，并且，可以提高氣相超穩(wěn)反應(yīng)的深度，此外產(chǎn)物的均勻性更好。
[0018]本發(fā)明提供的制備分子篩的方法，將分子篩與SiCl4連續(xù)地送入氣相超穩(wěn)反應(yīng)器內(nèi)，通過重力作用和/或者提供動(dòng)力使分子篩在管式反應(yīng)器內(nèi)充分反應(yīng)后再從出料口排出至氣固分離器中，固體與氣體在氣固分離器中分離，氣相組分引入吸收塔，吸收掉少量過量的SiCl4后的氣體能夠直接排放，固體物料可以連續(xù)引出分離器或者留在分離器中定期排出分離器。由此可見，本發(fā)明提供的制備分子篩的方法能夠?qū)崿F(xiàn)分子篩與SiCl4的接觸反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行；通過控制物料輸送速度或/和反應(yīng)器的長度，能夠控制分子篩物料在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間，控制分子篩與SiCl4接觸的時(shí)間，從而能夠使分子篩與SiCl4的接觸反應(yīng)在管式反應(yīng)器內(nèi)均勻充分的進(jìn)行；通過使用設(shè)置有加熱器的管式反應(yīng)器或者調(diào)控分子篩與SiCl4加入量比值，可以控制不同的反應(yīng)溫度，從而可以控制不同反應(yīng)條件及反應(yīng)程度，進(jìn)而可以得到不同脫鋁深度的分子篩產(chǎn)品。
[0019]與現(xiàn)有的釜式氣相超穩(wěn)工藝相比，本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的設(shè)備在氣相超穩(wěn)反應(yīng)過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化氣相超穩(wěn)反應(yīng)，且反應(yīng)操作可以全部自動(dòng)化連續(xù)化進(jìn)行，人工勞動(dòng)強(qiáng)度小，而且生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，使得分子篩連續(xù)化氣相超穩(wěn)工藝的工業(yè)化生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)。實(shí)驗(yàn)證明，采用CN1281493C公開的釜式反應(yīng)法，即便采用倒班的作業(yè)方式，每天也至多能夠生產(chǎn)1200kg的高硅分子篩，而采用本發(fā)明提供的上述設(shè)備，每小時(shí)即可生產(chǎn)IOOOkg的高硅分子篩，每天可生產(chǎn)24000kg的高硅分子篩，其生產(chǎn)效率是CN1281493C公開的釜式反應(yīng)法的20倍，而且工人的勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度也大大降低了，由此可見，本發(fā)明提供的設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益是非常顯著的。與現(xiàn)有的連續(xù)式氣相超穩(wěn)反應(yīng)工藝比較，本發(fā)明采用輸送裝置反應(yīng)器可以讓分子篩與汽化的SiCl4氣體在較高的反應(yīng)溫度下直接接觸并進(jìn)行充分的脫鋁補(bǔ)硅反應(yīng)，不但有效地解決了現(xiàn)有分子篩連續(xù)超穩(wěn)技術(shù)中分子篩固體粉末輸送、反應(yīng)時(shí)間與氣相超穩(wěn)反應(yīng)深度的提高之間的矛盾，而且，由于氣相超穩(wěn)反應(yīng)的深度的提高及反應(yīng)物料間充分的反應(yīng)，可以降低SiCl4的用量并可以使氣相反應(yīng)后殘余的SiCl4的量大大減少，非常有利于尾氣的吸收，進(jìn)而從源頭上降低環(huán)境污染。并且由于氣相超穩(wěn)反應(yīng)深度提高，使得氣相超穩(wěn)分子篩的活性及穩(wěn)定性進(jìn)一步提高，因此，可以降低催化劑制備中的分子篩的用量，進(jìn)一步降低催化劑的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的用于制備分子篩的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明提供的用于制備催化裂化催化劑的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為實(shí)施例2所提供的管式氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為圖2所示設(shè)備的管式反應(yīng)器5軸線與水平面之間的夾角α的示意圖；
[0024]圖5為實(shí)施例1所提供的管式反應(yīng)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為實(shí)施例3所述氣相超穩(wěn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7為實(shí)施例3所示筒體的A-A橫截面的抄板和堰板的示意圖，其中7為堰板，8為抄板，I為管體。。
[0027]圖8為本發(fā)明提供的一種新型的分子篩焙燒爐。
[0028]圖9為本發(fā)明提供的一種連通所述的焙燒爐和氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的連接裝置?！揪唧w實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的方法，將分子篩連續(xù)地引入到氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中，使分子篩在不用載氣輸送的情況下從分子篩入口連續(xù)地移動(dòng)到分子篩出口，并與氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中的四氯化硅氣體接觸進(jìn)行超穩(wěn)化反應(yīng)。同時(shí)連續(xù)地向反應(yīng)器中引入四氯化硅。
[0030]本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的方法中，四氯化硅可以以液相引入反應(yīng)器中然后在反應(yīng)器中汽化并與分子篩反應(yīng)，但為了使反應(yīng)均勻，優(yōu)選四氯化硅汽化后引入到氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中。將分子篩和汽化的四氯化硅引入到氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中，在反應(yīng)器中四氯化硅通過攪動(dòng)和/或擴(kuò)散進(jìn)入到分子篩顆粒的空隙和孔道中進(jìn)行脫鋁補(bǔ)硅反應(yīng)。分子篩在重力作用下和/或在機(jī)械力的作用下移動(dòng)，四氯化硅整體上沿著分子篩移動(dòng)的方向運(yùn)動(dòng)并且與分子篩反應(yīng)；由于氣相超穩(wěn)反應(yīng)的進(jìn)行，沿著分子篩運(yùn)動(dòng)的方向，分子篩空隙中的四氯化硅濃度逐漸降低，當(dāng)分子篩到達(dá)反應(yīng)器的分子篩出口時(shí)，分子篩物料中的四氯化硅的濃度已經(jīng)降低至很低的水平，也即分子篩物料中的四氯化硅在反應(yīng)器中基本上都作為有效的反應(yīng)物參與了氣相超穩(wěn)反應(yīng)，因而有利于降低四氯化硅的消耗量，提高脫鋁補(bǔ)硅效果。本發(fā)明中所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器(以下也簡稱反應(yīng)器)中，所述的分子篩氣相超穩(wěn)反應(yīng)是以流化床、移動(dòng)床、固定床或其組合的形式進(jìn)行。由于不使用輸送載氣進(jìn)行分子篩輸送，因而在反應(yīng)器中作為反應(yīng)物之一的分子篩顆粒濃度較高，通過輸送裝置的輸送進(jìn)行移動(dòng)。并且本發(fā)明向反應(yīng)器中直接引入四氯化硅氣體，不用稀釋氣體進(jìn)行稀釋，作為另一反應(yīng)物的四氯化硅的濃度也較高。為了實(shí)現(xiàn)分子篩在反應(yīng)器中的不用載氣輸送進(jìn)行移動(dòng)，可以在反應(yīng)器中使用機(jī)械輸送裝置和/或重力輸送裝置。例如，可以使用帶式輸送機(jī)、管鏈?zhǔn)捷斔推鳌⒙菪斔蜋C(jī)、循環(huán)活塞輸送器、管式重力輸送機(jī)或他們的組合，以使分子篩從反應(yīng)器的分子篩入口移動(dòng)的反應(yīng)器的分子篩出口。從氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的分子篩出口排出的分子篩則引入氣固分離器進(jìn)行分離。
[0031]所述氣相超穩(wěn)反應(yīng)器可以是任何能滿足本發(fā)明中分子篩與氣相SiCl4的接觸條件的反應(yīng)器。所述氣相超穩(wěn)反應(yīng)器可以是管式反應(yīng)器或輸送床反應(yīng)器(移動(dòng)床反應(yīng)器)。但優(yōu)選情況下本發(fā)明所述脫鋁補(bǔ)硅反應(yīng)在管式反應(yīng)器中進(jìn)行或帶式輸送床反應(yīng)器中進(jìn)行。所述的反應(yīng)器包括分子篩入口、四氯化硅入口以及分子篩出口，其中四氯化硅可以和分子篩入口共用一個(gè)入口，也可以在與分子篩入口不同的位置單獨(dú)設(shè)置四氯化硅入口，該入口優(yōu)選靠近分子篩入口，使四氯化硅與分子篩并流移動(dòng)。本發(fā)明提供的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器在只有一個(gè)進(jìn)料口的情況下，可以使分子篩與SiCl4均由該進(jìn)料口送入反應(yīng)器的管體內(nèi)，但優(yōu)選情況下，為了便于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)時(shí)與其他裝置的配合，所述分子篩通常為來自焙燒爐的熱分子篩，也就是說，該進(jìn)料口通常與焙燒爐連通，因此，優(yōu)選情況，所述氣相超穩(wěn)反應(yīng)器還包括四氯化硅進(jìn)料口(第二進(jìn)料口)，所述四氯化硅進(jìn)料口位于管體上與所述分子篩進(jìn)料口(第一進(jìn)料口)相鄰的位置；所述四氯化硅進(jìn)料口可以處于分子篩進(jìn)料口上游的位置，也可以處于分子篩進(jìn)料口下游的位置，優(yōu)選，四氯化硅進(jìn)料口處于分子篩進(jìn)料口下游的位置。所述的上下游相對于分子篩在反應(yīng)器中的移動(dòng)方向而言。
[0032]對于本發(fā)明而言，由于四氯化硅引入到氣相超穩(wěn)反應(yīng)器后，不需要載氣輸送，因而在所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中，所述的氣體包括四氯化硅氣體和由分子篩帶入的氣體例如空氣。由于四氯化硅氣體與分子篩進(jìn)行超穩(wěn)反應(yīng)，硅可以和分子篩中的鋁進(jìn)行同晶取代反應(yīng)而進(jìn)入到分子篩的骨架結(jié)構(gòu)中，，而脫除的鋁可以和氯形成鋁-氯化合物，因而，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器可以僅僅設(shè)置一個(gè)物料出口(此時(shí)本發(fā)明也稱為分子篩出口)，分子篩、由分子篩帶入的氣體和未反應(yīng)的少量四氯化硅均可從該出口離開氣相超穩(wěn)反應(yīng)器進(jìn)入到氣固分離器中。
[0033]本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器可以是管式反應(yīng)器(也稱管狀反應(yīng)器)，包括分子篩入口、管體、分子篩輸送裝置和分子篩出口以及四氯化硅入口，或還包括氣體引出口。使用時(shí)，所述的分子篩原料從氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的分子篩入口引入到管體中，然后沿著管體移動(dòng)到分子篩出口，離開所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器。所述的四氯化硅從四氯化硅入口引入到氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中，與分子篩接觸進(jìn)行反應(yīng)。所述的管體可以是能夠使分子篩在其中移動(dòng)的任何形式的管，例如可以是直管、折線管、彎管中的一種或多種的組合，例如可以是其中的一段為直線管，另外一段為彎管或螺旋管；所述管體的橫截面可以為各種形狀，例如為方形、圓形，多邊形，所述的管體優(yōu)選為圓管。
[0034]根據(jù)本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器可以為管式反應(yīng)器，所述的管式氣相超穩(wěn)反應(yīng)器包括管體、進(jìn)料口和出料口，其中進(jìn)料口和出料口可以分別位于所述管體的兩端。其中分子篩從分子篩進(jìn)料口引入到反應(yīng)器中并且沿著管體的軸向移動(dòng)，與四氯化娃接觸反應(yīng)，反應(yīng)完畢的分子篩從分子篩出料口排出反應(yīng)器，排出的分子篩和未反應(yīng)的少量四氯化硅進(jìn)入氣固分離裝置。可以通過重力作用或者通過機(jī)械輸送作用使分子篩在所述的管式反應(yīng)器中移動(dòng)，例如可以使用帶式輸送機(jī)、管鏈?zhǔn)捷斔推?、螺旋輸送機(jī)、循環(huán)活塞輸送器、管式重力輸送機(jī)或他們的組合使分子篩在管體中從分子篩入口移動(dòng)至分子篩出口。所述的分子篩與氣相SiCl4的接觸時(shí)間為10秒至120分鐘，優(yōu)選f 60分鐘，例如可以為1-39分鐘，并在接觸過程中可選擇對分子篩和氣相SiCl4加熱與否，以使分子篩和氣相SiCl4接觸的溫度為250-700°C。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，所述管式反應(yīng)器的長度為5-200米(管體的長度)是較佳的，因此，本發(fā)明優(yōu)選所述管式反應(yīng)器的長度為5-200米，進(jìn)一步優(yōu)選為7-150米，更進(jìn)一步優(yōu)選為15~130米，更優(yōu)選為20-80米。所述管式反應(yīng)器的直徑(內(nèi)徑)優(yōu)選為0.01-6米，進(jìn)一步優(yōu)選為0.02-3米，更進(jìn)一步優(yōu)選為0.1-2米，例如可以是0.2^1.5米。所述管體的長度與管體內(nèi)經(jīng)(直徑)之比優(yōu)選不低于1，優(yōu)選為為3~100:I，例如可以是10-100:1。相對于直徑為0.01-1.5米，例如0.1-1.5米、長度為5~130米例如15-130米的管式反應(yīng)器，分子篩的引入量(流量)優(yōu)選為50-2000kg/小時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選為100-1500kg/小時(shí)，更進(jìn)一步優(yōu)選為200-1200kg/小時(shí)。在上述條件下，既可保證分子篩與氣相SiCl4連續(xù)地通過管式反應(yīng)器，又可保證分子篩與氣相SiCl4的接觸能夠充分進(jìn)行。采用本發(fā)明提供的方法在同樣的脫鋁程度下，可以大大降低氣相SiCl4的用量。分子篩與加熱后汽化的SiCl4在連續(xù)輸送裝置下以流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行接觸。所述管體可以水平或者傾斜，只要能夠使分子篩在不用載氣輸送的情況下在管體中移動(dòng)，例如其軸線與水平面的夾角可以為0?90°，例如可以為0?55°。
[0035]所述的管式反應(yīng)器的管體為管狀，可以是直線型的，也可以是螺旋或者波浪等任意形狀，本發(fā)明優(yōu)選使用直線的管道或折線的管道，直線型管道或折線型管道不但可以減小裝置規(guī)模的大小以及裝置占地面積，降低施工難度，而且能夠?qū)崿F(xiàn)分子篩與SiCl4的反應(yīng)充分進(jìn)行的目的，便于控制分子篩的停留時(shí)間。為了進(jìn)一步充分保證在較短的管道內(nèi)實(shí)現(xiàn)較充分的接觸，以及防止或減少在管式反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)不均勻?qū)е路肿雍Y的質(zhì)量較差，所述的管式反應(yīng)器可以設(shè)置通過重力作用和/或者通過機(jī)械輸送作用使分子篩在其中移動(dòng)，例如選擇在管式反應(yīng)器內(nèi)部安裝連續(xù)輸送裝置或利用重力使分子篩移動(dòng)，這樣可以解決固體粉末的連續(xù)輸送問題，還可以提高物料反應(yīng)總量，所述的輸送器可以是任意的連續(xù)輸送裝置以保證分子篩和SiCl4流動(dòng)反應(yīng)，本發(fā)明優(yōu)選重力輸送裝置以及動(dòng)力輸送裝置。
[0036]所述的Na型分子篩交換裝置，優(yōu)選包括交換器和第二過濾機(jī)，所述的交換器可以為能夠?qū)崿F(xiàn)分子篩與交換液進(jìn)行交換的任何裝置。所述的交換器可以是交換罐，例如為圓形或者槽型的容器，在頂部設(shè)置分子篩入口和交換液入口，在底部設(shè)置分子篩漿液出口，從出口引出的漿液引入第二過濾機(jī)過濾，也可以在帶式濾機(jī)上設(shè)置的交換區(qū)域，將待交換的分子篩至于帶式濾機(jī)上，用交換液淋洗。所述的第二過濾機(jī)優(yōu)選真空帶式過濾機(jī)。例如所述的交換罐可以為圓柱狀罐，底部可以有錐形封頭。優(yōu)選其高徑比(高度與直徑內(nèi)徑之比)優(yōu)選不低于1:1，例如為1:廣5:1，其分子篩入口和交換液的入口均設(shè)置于罐的頂部，其分子篩漿液的出口設(shè)置在罐的底部。所述NaY分子篩的交換可以根據(jù)需要，例如使用銨鹽(例如硫酸銨、硝酸銨、氯化銨)、稀土鹽(例如硝酸稀土、氯化稀土)中的一種或多種進(jìn)行交換。使用帶式濾機(jī)，可以使分子篩的交換過程實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，并且實(shí)現(xiàn)向焙燒爐連續(xù)自動(dòng)供料。
[0037]本發(fā)明提供的Na型分子篩可以商購，或者按照現(xiàn)有方法制備，當(dāng)按照現(xiàn)有方法制備的時(shí)候，通常包括合成凝膠、晶化以及過濾(所用過濾機(jī)本發(fā)明稱為第一過濾機(jī)，優(yōu)選真空帶式過濾機(jī))，干燥(所用干燥器本發(fā)明稱為第二干燥器)或不干燥得到Na型分子篩。
[0038]所述的焙燒爐用以對分子篩進(jìn)行加熱，使分子篩的溫度和固含量滿足要求，可以采用任何現(xiàn)有的能夠滿足所述目的的裝置作為焙燒爐，例如可以采用現(xiàn)有的連續(xù)式焙燒爐，只要能夠?qū)崿F(xiàn)所述的分子篩焙燒即可，例如回轉(zhuǎn)焙燒爐，由于采用本發(fā)明所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，可以容易的實(shí)現(xiàn)所述連續(xù)式焙燒爐與氣相超穩(wěn)反應(yīng)裝置連通。優(yōu)選的，所述的焙燒溫度為20(T650°C，優(yōu)選為30(T600°C，所述的焙燒時(shí)間通常不低于0.5小時(shí)，例如為0.5?10小時(shí)。
[0039]優(yōu)選，本發(fā)明使用一種新型的焙燒爐，如圖8所示，所述的包括焙燒爐筒體2、用于加熱焙燒爐筒體的加熱裝置1，該焙燒爐筒體2包括進(jìn)料端24、中間筒體20和出料端25。在所述進(jìn)料端24和所述出料端25上分別開設(shè)有進(jìn)料口 21和出料口 22，所述中間筒體20的內(nèi)壁上設(shè)置有抄板3和堰板4，所述抄板3從焙燒爐的分子篩入口到分子篩出口延伸的方向與中間筒體20的軸向(從分子篩入口到出口的方向)優(yōu)選為銳角，所述堰板4垂直于所述中間筒體20的軸線。所述中間筒體20為轉(zhuǎn)動(dòng)，所述進(jìn)料端24和所述出料端25為固定。操作時(shí)，所述中間筒體20轉(zhuǎn)動(dòng)，從進(jìn)料口 21加入待焙燒的分子篩，再在出料口 22收集焙燒后的分子篩，所述抄板3的延伸方向與所述中間筒體20的軸向之間的夾角為銳角或鈍角，且相鄰兩個(gè)抄板3之間不接觸。所述抄板3和所述堰板4設(shè)置的數(shù)目均可以為I或多個(gè)。圖8中的附圖標(biāo)記為:1-爐體；10-控溫器；11-保溫層；12-加熱系統(tǒng)；13_爐膛；2_筒體；20-中間筒體；21_進(jìn)料口 ；22_出料口 ；23_連接轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；24_進(jìn)料端；25_出料端；3-抄板；4-堰板。圖中所示的30°為抄板與軸線夾角的示意，并非對所述夾角的限制。該新型的焙燒爐，可以使分子篩的出料時(shí)間更佳均勻，有利于與所述氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的直接聯(lián)通。所述的中間筒體可以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)也可以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，均可以使出料更佳均勻，優(yōu)選的，所述焙燒爐的旋轉(zhuǎn)方向使得抄板從分子篩進(jìn)口向分子篩出口方向延伸中沿著中間筒體圓周延伸的方向相同。
[0040]所述的焙燒爐和所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器可以通過分子篩輸送管線連通，焙燒爐的分子篩出口位置聞?dòng)诒簾隣t分子篩入口位置。為了使分子篩從焙燒爐出口流向氣相超穩(wěn)反應(yīng)器入口的過程中更平穩(wěn)，所述的分子篩輸送管線的至少一段設(shè)置為傾斜，所述傾斜段的軸線與水平面的夾角為35~75°，為了便于控制分子篩的流量，所述連接管線上還可設(shè)置有閥門或閘板以調(diào)節(jié)分子篩輸送通道的大小，當(dāng)設(shè)置閥門或閘板的時(shí)候，所述的傾斜段與水平面的夾角為55飛5°，這便于控制分子篩的流量，并且可通過控制閥門或閘板開度，使分子篩在其上方形成一定的分子篩層的情況下保證分子篩流動(dòng)，起到隔絕氣相超穩(wěn)反應(yīng)器和焙燒爐的氣流，當(dāng)波動(dòng)的時(shí)候組織氣相四氯化硅進(jìn)入焙燒爐。
[0041]一種所述的連通管線優(yōu)選包括第一豎直段、第二豎直段以及傾斜段，如圖9所示，第一豎直段511 —端與焙燒爐的分子篩出口連接，另外一端與傾斜段513連接，傾斜段513的另外一端與第二豎直段512的一端連接，第二豎直段512的另外一段與氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的分子篩篩入口連通。所述傾斜段的軸線與水平面的夾角優(yōu)選為30-80°。所述的連通管線優(yōu)選還設(shè)置有閘板514，通過設(shè)置閘板一方面可以控制分子篩的流量，另外可以控制分子篩在所述連通管線中的料位，起到封閉作用，阻止四氯化硅進(jìn)入焙燒爐。如圖9所示，閘板向右上方移動(dòng)，則流動(dòng)道增大可以增加分子篩的流量或降低閘板上方分子篩的料位，反之閘板向左下方移動(dòng)，則可以降低分子篩的流量或提高閘板上方分子篩的料位。
[0042]一種本發(fā)明提供的設(shè)備制備分子篩的工作流程如圖2所示。Na型分子篩的合成原料例如娃招導(dǎo)向劑al與招酸鈉、娃酸鈉和氫氧化鈉以及水的混合物a2 —同加入合成爸I中，晶化得到包括Na型分子篩和合成母液的晶化合成產(chǎn)物，然后引入帶式過濾機(jī)21進(jìn)行過濾,過濾得到的濾餅與交換液例如氯化稀土溶液一起加入交換罐3進(jìn)行打漿，同時(shí)從交換罐的底部引出交換罐中的漿液，引入帶式過濾機(jī)22進(jìn)行過濾，過濾得到的分子篩濾餅引入進(jìn)行焙燒爐4進(jìn)行焙燒，焙燒后得到溫度為200-600°C的分子篩，其固含量不低于98重量％，該分子篩與加熱后氣相Si Cl4原料b分別從分子篩進(jìn)料口和四氯化硅進(jìn)料口送入管狀反應(yīng)器5內(nèi)，分子篩隨在管狀反應(yīng)器5內(nèi)通過輸送裝置流動(dòng)并與氣相SiCl4接觸，通過設(shè)置在管體外壁和/或內(nèi)部的加熱器對管狀反應(yīng)器5進(jìn)行加熱，以保證管狀反應(yīng)器5內(nèi)的反應(yīng)溫度為250-700°C,之后進(jìn)入氣固分離器6,在氣固分離器6內(nèi)，分子篩沉降在氣固分離器6的底部，直接或定期排出，與水一并加入洗滌罐8，再經(jīng)過帶式過濾機(jī)23過濾，得到高硅分子篩C，與分子篩分離的未反應(yīng)的氣相SiCl4則通過氣固分離器6頂部的出口進(jìn)入吸收塔7內(nèi)，與吸收塔7中的吸收劑堿液接觸，尾氣d從堿液中溢出，從吸收塔6頂部的出口排出，SiCl4則與堿液反應(yīng)，之后通過底部出口直接或定期排出廢水e。
[0043]本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的設(shè)備的第一種具體的實(shí)施方式，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器通過重力輸送分子篩。所述管體為彎管或直管，管體軸線與水平面的夾角為30^90°，所述的管體豎直或傾斜設(shè)置，傾斜的管體便于控制分子篩在管體中的反應(yīng)時(shí)間和便于控制分子篩的移動(dòng)。優(yōu)選為直管，其橫截面優(yōu)選為圓形。所述的管體優(yōu)選為傾斜，其軸線與水平面的夾角優(yōu)選為30-70°，該優(yōu)選的軸線與水平面夾角，有利于控制分子篩在反應(yīng)器中的料位，并且分子篩能夠排出，平穩(wěn)操作、穩(wěn)定分子篩產(chǎn)品的質(zhì)量以及增加分子篩脫鋁補(bǔ)硅反應(yīng)程度。在管體位置較高的一端設(shè)置有分子篩入口和四氯化硅氣體入口，分子篩進(jìn)入管體后在重力的作用下沉降，并與其中的四氯化硅氣體混合接觸，并進(jìn)行超穩(wěn)化反應(yīng)，四氯化硅整體上向物料出口(分子篩出口)方向移動(dòng)，并且隨著反應(yīng)的進(jìn)行沿著反應(yīng)器的軸向濃度逐漸降低，至出口處排出反應(yīng)器，分子篩出口設(shè)置在管體的另一端即管體位置較低的一端。為了減少反應(yīng)器的尺寸，本發(fā)明優(yōu)選使分子篩沉積在管體的下部并逐漸移動(dòng)，通過控制出口處的阻力例如在出口處設(shè)置縮口、閘板或者設(shè)置閥門，控制沉積在底部的分子篩的料位，從而可以控制在沉積后的分子篩的反應(yīng)時(shí)間。分子篩在沉降的過程中與四氯化硅接觸混合，然后分子篩堆積在管體的下部，其中在分子篩的空隙和孔中混合有四氯化硅，這部分四氯化硅在分子篩的攜帶下，隨著分子篩一起向分子篩的出口移動(dòng)，并進(jìn)行超穩(wěn)化反應(yīng)，四氯化硅逐漸消耗，然后通過物料出口(分子篩出口)引出管體而引入氣固分離裝置，使超穩(wěn)化反應(yīng)后的分子篩與其中攜帶的氣體進(jìn)行分離，氣體引入吸收裝置吸收其中的四氯化硅，分子篩收集在氣固分離器的底部，連續(xù)或定期排出氣固分離器。由于在管體的上部為分子篩的沉降區(qū)，四氯化硅處于氣相中，因此分子篩在沉降的過程中即開始與四氯化硅進(jìn)行超穩(wěn)化反應(yīng)，然后沉積在反應(yīng)器的下部，向分子篩的出口方向移動(dòng)，并進(jìn)行超穩(wěn)化反應(yīng)，隨著分子篩的移動(dòng)，其顆?？障逗头肿雍Y孔中的四氯化硅逐漸反應(yīng)。通過控制反應(yīng)器的高度、沉降段的高度以及堆積層的高度，可以控制反應(yīng)時(shí)間，以使處于分子篩顆?？障逗涂字械乃穆然璞M量反應(yīng)完全，由于形成的堆積層具有較高阻力，可以防止引入的四氯化硅因?yàn)閴毫Φ妮^大波動(dòng)通過分 子篩堆積層直接進(jìn)入氣固分離器中，從而有利于提高四氯化硅的利用率降低四氯化硅的用量。因此優(yōu)選的情況下，所述的反應(yīng)器至少一部分橫截面填充滿分子篩，可以阻止由于壓力波動(dòng)引起四氯化硅直接從物料出口進(jìn)入氣固分離器，可以減少反應(yīng)器尺寸并且能夠保證反應(yīng)效果。所述的反應(yīng)器中還可以設(shè)置堰板。分子篩從位置較高的一端進(jìn)入管體內(nèi)，四氯化硅也從同一端引入管體內(nèi)，并與分子篩接觸，分子篩沿著管體向管體的另外一端運(yùn)動(dòng)。在該種情況下，分子篩堆積在管體中，并在重力的作用下向位置較低的一段移動(dòng)，在分子篩的顆?？障吨杏兴穆然韬拖蚬荏w中引入分子篩時(shí)所帶入的氣體，隨分子篩一起移動(dòng)。其中分子篩出口處于位置較低的一端，可以在管體的端面上，也可以在靠近端面的管壁上。優(yōu)選的，所述反應(yīng)器管體直徑(內(nèi)徑)為0.f 2米圓管，更優(yōu)選為0.15^1.5米，所述反應(yīng)器的長徑比(長度與所述管體直徑(內(nèi)經(jīng))的比值)大于1，通常為廣500，例如為1.5~400:1，更優(yōu)選為3~150:1例如為3~100:1。
[0044]優(yōu)選的，本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，第二種【具體實(shí)施方式】，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器為管式反應(yīng)器，所述管式反應(yīng)器利用重力輸送分子篩，為了便于控制所述分子篩在管體中的移動(dòng)，使分子篩的運(yùn)動(dòng)更佳平穩(wěn)，改善反應(yīng)效果，所述的管式反應(yīng)器的管體設(shè)置為可以轉(zhuǎn)動(dòng)，即所述管式反應(yīng)器管體的一部分或全部可以設(shè)置為可繞著管體的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，通常旋轉(zhuǎn)部分為反應(yīng)器管體長度的20%以上，例如為20%~100%，也可以是20~90%。通過旋轉(zhuǎn)可以大幅度增加分子篩與SiCl4接觸程度，分子篩的超穩(wěn)化過程更平穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定。該情況下其分子篩物料入口的位置優(yōu)選高于分子篩出口的位置；優(yōu)選情況下，所述管體的軸線可以與水平面成α夾角(銳角)，夾角可以為5-90°，優(yōu)選為5-70°，例如可以為10~20°，20~50°、30~40。，40~60°或60~70°，更優(yōu)選為30~55°。傾斜的管體便于控制分子篩在管體中的反應(yīng)時(shí)間和便于控制分子篩的移動(dòng)，能夠促進(jìn)四氯化硅與分子篩的混合，提高反應(yīng)均勻性。所述的管式反應(yīng)器的管體優(yōu)選為直管。優(yōu)選使分子篩與四氯化硅并流移動(dòng)。當(dāng)管體的一部分或全部設(shè)置為轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，管體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為0.05^40轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選為0.5^25轉(zhuǎn)/分鐘例如為0.5^15轉(zhuǎn)/分鐘。當(dāng)管體為轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，管體內(nèi)部可以設(shè)置不同形式的抄板和擋板， 其中抄板和擋板能夠充分混合物料分子篩和SiCl4，擋板也稱堰板，可以防止分子篩過快滑動(dòng)引起產(chǎn)品質(zhì)量巨大波動(dòng)，避免部分分子篩過快通過反應(yīng)器，抄板可以促進(jìn)分子篩和四氯化硅的混合。所述抄板可以是直線焊接在管體內(nèi)部，與軸線平行，也可以是傾斜一定角度(相對于軸線成一定角度)焊接，還可以進(jìn)行螺旋焊接、波浪焊接以及各種形狀進(jìn)行焊接，所述抄板在數(shù)量上可以是一個(gè)也可以是多個(gè)，通常一個(gè)抄板即可以滿足要求，優(yōu)選1~6個(gè)(相對于橫截面而言所具有的抄板個(gè)數(shù))，所述抄板的寬度可以為管體直徑內(nèi)徑的l/3(Tl/10。所述抄板上可以安裝各種形狀各種數(shù)量能夠強(qiáng)化分子篩攪動(dòng)的小鋼板，以強(qiáng)化攪動(dòng)，以增強(qiáng)傳質(zhì)效果，小鋼板可以是直線型、螺旋形、波浪形、圓形中的一種或多種。所述擋板可以是均勻焊接在管體內(nèi)部，也可以不均勻焊接，所述檔板在數(shù)量上可以是零個(gè)也可以是多個(gè)，所述擋板的寬度可以為管體直徑內(nèi)經(jīng)的l/10(Tl/10，擋板的目的減少反應(yīng)器中分子篩的滑行，例如減少下層的速度快于上側(cè)的速度，以使反應(yīng)更均勻，減少四氯化硅用量。所述的α角優(yōu)選為30-50°，這樣既可以保證分子篩在管體內(nèi)輸送，又有利于穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。
[0045]當(dāng)管體的一部分或全部設(shè)置為可以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述的管體內(nèi)優(yōu)選還設(shè)置套管，有利于提高反應(yīng)器中四氯化硅的濃度，提高反應(yīng)程度進(jìn)而降低四氯化硅的消耗，促進(jìn)傳質(zhì)。所述套管可以是與所述管體同軸，可以是圓管，其外徑優(yōu)選為管體直徑內(nèi)經(jīng)的1/1~3/4。優(yōu)選的，所述的管體可旋轉(zhuǎn)部分設(shè)置所述套管。
[0046]根據(jù)本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的設(shè)備的第二種【具體實(shí)施方式】，一種所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器如圖3所示，該氣相超穩(wěn)反應(yīng)器包括:反應(yīng)器抄板11，擋板21，分子篩入口 31，氣相四氯化硅入口 41，分子篩出口 51、內(nèi)部套管61和氣體出口 71，該反應(yīng)器還可以包括管體旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未標(biāo)出)。四氯化硅與分子篩分別通過四氯化硅入口 14和分子篩入口 31引入套管61和氣相超穩(wěn)反應(yīng)器管壁之間的空隙中，并接觸反應(yīng)，其中抄板11可以使管體中的分子篩翻轉(zhuǎn)，有利于分子篩與四氯化硅的混合，擋板21可以阻止分子篩沿著反應(yīng)器管壁下滑，有利于分子篩平穩(wěn)移動(dòng)，從而有利于防止下方的分子篩物料移動(dòng)速度快于上方分子篩的移動(dòng)速度，有利于穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，套管61的引入使分子篩在環(huán)隙中進(jìn)行反應(yīng)，有利于穩(wěn)定分子篩質(zhì)量，并且有利于減少熱量損失，所述氣固分離器6用于收集與SiCl4氣體接觸后的分子篩。
[0047]本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的設(shè)備第三種優(yōu)選實(shí)施方式，所述反應(yīng)器利用動(dòng)力進(jìn)行分子篩的輸送，使分子篩在反應(yīng)器中移動(dòng)移動(dòng)，所述的動(dòng)力輸送裝置可以是任意的裝置，只要能夠使得分子篩和氣相SiCl4在反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)移動(dòng)并接觸反應(yīng)即可。用于輸送的裝置例如使用循環(huán)活塞推動(dòng)器、管鏈?zhǔn)捷斔推鳌⒙菪斔推?、管狀帶式輸送器中的一種或多種。通過使用動(dòng)力輸送裝置，可以使分子篩在管式反應(yīng)器中移動(dòng)，分子篩的空隙和孔中的氣體也在分子篩的攜帶下移動(dòng)至氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的出口。
[0048]一種方式是利用管狀帶式輸送器進(jìn)行分子篩的輸送，所述管狀帶式輸送器是將帶式輸送器設(shè)置在密閉的管式反應(yīng)器內(nèi)部，分子篩和氣相SiCl4從管式反應(yīng)器一端上部的進(jìn)料口進(jìn)入掉落到帶式輸送機(jī)上，通過帶式輸送機(jī)輸送到管式反應(yīng)器另一端下部的出料口，在帶式輸送器上物料可以充分進(jìn)行反應(yīng)，所述帶式輸送機(jī)可以是常規(guī)使用的任意輸送機(jī)，帶式輸送機(jī)長度和寬度取決于管式反應(yīng)器進(jìn)料口和出料口的位置以及分子篩進(jìn)料量的大小。優(yōu)選情況下，所述帶式輸送器上分子篩的厚度不超過20cm，更優(yōu)選不超過10cm。使用帶式輸送裝置輸送分子篩，管體的軸線與水平面的夾角α優(yōu)選為0-45°例如為0-25°。
[0049]一種使用帶式輸送裝置輸送分子篩的反應(yīng)器如圖5所示，分子篩原料和四氯化硅從反應(yīng)器的一端的分子篩入口 12和四氯化硅入口 22引入到反應(yīng)器中，分子篩落入帶式輸送裝置52上，在帶式輸送裝置52上隨輸送帶移動(dòng)，在分子篩上面的空隙中充滿四氯化硅，四氯化硅通過擴(kuò)散進(jìn)入分子篩顆粒間的空隙中，進(jìn)而進(jìn)入分子篩的孔道中參與抽鋁補(bǔ)硅的超穩(wěn)化反應(yīng)，反應(yīng)后的分子篩落入到反應(yīng)器另一端出口 32排出反應(yīng)器。由于與分子篩反應(yīng)，沿著分子篩的運(yùn)動(dòng)方向，氣相中的四氯化硅濃度逐漸降低。其中可以控制出口 32的開度，使物料以一定的速度排出，在出口 32上部產(chǎn)生一定高度的物料堆積，避免過量的四氯化硅從出口 32排出，其中，氣體出口 62用于從反應(yīng)器中引出四氯化硅和分子篩帶入的空氣。這樣由于四氯化硅的擠出作用，使得隨分子篩引入反應(yīng)器的空氣在四氯化硅的作用下，從分子篩顆粒空隙擴(kuò)散到上方的氣體層中，通過定期或不定期的引出上方氣體，可以提高氣體層四氯化硅的濃度，有利于反應(yīng)。通過氣體出口 62引出的氣體經(jīng)過冷卻以后可以回收四氯化硅，未冷卻的氣體經(jīng)過吸收掉其中攜帶的少量四氯化硅以后可以排空。通常，輸送帶上的分子篩厚度不應(yīng)過高，優(yōu)選不超過10cm，例如可以是不超過5cm。
[0050]利用動(dòng)力輸送分子篩還可以使用循環(huán)活塞輸送器進(jìn)行輸送，所述循環(huán)活塞輸送器是在密閉的管式反應(yīng)器設(shè)置一個(gè)由多個(gè)活塞推進(jìn)桿構(gòu)成的循環(huán)輸送裝置，管式反應(yīng)器中分上下兩層，上層是提供分子篩和氣相SiCl4從管式反應(yīng)器上部的進(jìn)料口進(jìn)入后由活塞桿推著向前運(yùn)動(dòng)的空間，下層是提供活塞桿自身往回運(yùn)動(dòng)的空間，這樣構(gòu)成一個(gè)連續(xù)進(jìn)料的循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)。
[0051]利用動(dòng)力輸送分子 篩優(yōu)選還可以使用管鏈?zhǔn)捷斔推鬟M(jìn)行輸送，所述管鏈?zhǔn)捷斔推靼ㄖ鲃?dòng)鏈輪、轉(zhuǎn)角鏈輪、回轉(zhuǎn)鏈條、載料鏈片、循環(huán)輸送管、進(jìn)料口、出料口，回轉(zhuǎn)鏈條套裝在主動(dòng)鏈輪和轉(zhuǎn)角鏈輪上，載料鏈片垂直插裝在回轉(zhuǎn)鏈條上，循環(huán)輸送管套裝在回轉(zhuǎn)鏈條外，主動(dòng)鏈輪、轉(zhuǎn)角鏈輪、回轉(zhuǎn)鏈條、載料鏈片和循環(huán)輸送管構(gòu)成一個(gè)封閉的物料輸送回路。通過在分子篩入口出設(shè)置四氯化硅入口，使四氯化硅的運(yùn)動(dòng)方向與分子篩大體相同，相鄰的所述載料鏈片的距離優(yōu)選不超過所述反應(yīng)器管體內(nèi)經(jīng)直徑，優(yōu)選為1/4-1/2。
[0052]所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中，優(yōu)選的還可以利用螺旋輸送器輸送分子篩，所述螺旋輸送器包括有軸螺旋輸送器和無軸螺旋輸送器，其中無軸螺旋輸送器采用無中心軸設(shè)計(jì)，利用具有一定柔性的整體鋼制螺旋推送物料，因而具有抗纏繞性強(qiáng)，無中心軸干擾等性質(zhì)；有軸螺旋輸送器是利用螺旋鋼片旋轉(zhuǎn)進(jìn)而推移物料的連續(xù)輸送設(shè)備，該種輸送裝置即可設(shè)置為水平狀態(tài)也可以設(shè)置為傾斜狀態(tài)。所述螺旋輸送器的螺距沒有特殊要求，只要能夠使分子篩在管體內(nèi)移動(dòng)，例如可以是管體內(nèi)經(jīng)的l/10(Tl/10。
[0053]優(yōu)選情況下，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的管體為直管。分子篩物料可以在反應(yīng)器內(nèi)至少一處充滿管體的四周，即管體的至少一處橫截面充滿分子篩，這樣，可以用分子篩起密封作用，使得四氯化硅氣體不至于因?yàn)閴毫Σ▌?dòng)過快流動(dòng)到氣固分離裝置中。
[0054]本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，第四種優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中還可以使用動(dòng)力和重力聯(lián)合進(jìn)行分子篩的輸送，本發(fā)明稱為聯(lián)合輸送方式，該種情況下，通過重力和機(jī)械輸送裝置來控制分子篩的運(yùn)動(dòng)，通過控制機(jī)械輸送裝置可以調(diào)節(jié)分子篩在反應(yīng)器中的停留時(shí)間，控制分子篩與四氯化硅的反應(yīng)時(shí)間。該方式下，可以使分子篩在管式反應(yīng)器中的反應(yīng)更加均勻，減少返混，在聯(lián)合輸送方式下，優(yōu)選的管式反應(yīng)器為直管反應(yīng)器，管體的軸線與水平面的夾角優(yōu)選為25飛5°，這樣，不僅可以實(shí)現(xiàn)對分子篩進(jìn)行抽鋁補(bǔ)硅的氣相超穩(wěn)反應(yīng)，且機(jī)械輸送裝置的受力較小，便于控制分子篩在反應(yīng)器中的移動(dòng)，反應(yīng)更佳均勻，有利于減少設(shè)備維修。優(yōu)選的機(jī)械輸送裝置例如循環(huán)活塞推動(dòng)器、管鏈?zhǔn)捷斔推?、螺旋輸送器、帶式輸送器。?yōu)選管體設(shè)置為傾斜狀態(tài)，管體的軸線與水平面的夾角優(yōu)選為25?55°C，可以提高所制備分子篩的穩(wěn)定性，改善產(chǎn)品分布。
[0055]本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，還包括氣固分離設(shè)備和吸收設(shè)備。所述的氣固分離設(shè)備用于將反應(yīng)后的分子篩從氣相中分離出來，與氣相中未反應(yīng)的四氯化硅分離，盡可能除去分子篩中未反應(yīng)的四氯化硅；所述的吸收設(shè)備用于氣固分離后的氣體中的四氯化硅吸收，可在吸收塔中進(jìn)行。各種能夠?qū)崿F(xiàn)上述氣固分離目的的容器均可作為本發(fā)明的氣固分離器，本發(fā)明對其形狀可以沒有特別的限定，例如可以為圓柱狀。進(jìn)一步優(yōu)選情況下，所述氣固分離器的底部為端部具有開口的錐形。從而獲得的分子篩能夠從所述開口排出。為了使反應(yīng)后的混合物中的氣體組分盡可能進(jìn)入吸收塔而不從上述開口排出，優(yōu)選情況下，所述氣固分離器與出料口連接的位置高于所述錐形的起始位置。進(jìn)一步優(yōu)選情況下，所述氣固分離器與出料口連接的位置位于所述氣固分離器的中上部，氣固分離器通過其頂部開口與下文將要描述的吸收器(或稱吸收塔)連通。
[0056]在氣固分離器內(nèi)，固體分子篩和氣體分離，從而獲得高硅分子篩產(chǎn)品。所述氣固分離器一般包括進(jìn)料口和頂部氣體出口。所述管體的一端與所述氣固分離器連通，所述氣固分離器的截面積大于所述管式反應(yīng)器管體的橫截面積。通過使所述氣固分離器的截面積大于所述管式反應(yīng)器管體的橫截面積，可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)后的分子篩粉末物料在重力作用下的沉降，從而實(shí)現(xiàn)氣固分離。進(jìn)一步優(yōu)選情況，所述氣固分離器的截面積與所述管式反應(yīng)器管體的橫截面積之比為2-10:1，這樣即可充分實(shí)現(xiàn)分子篩的快速沉降。為了進(jìn)一步保證分子篩充分沉降到氣固分離器中，本發(fā)明還優(yōu)選所述氣固分離器的高度不小于5米，例如5-10米。更進(jìn)一步優(yōu)選情況下，所述氣固分離器的進(jìn)料口位于所述氣固分離器的中部，這樣一方面可以保證不對沉降在氣固分離器底部的分子篩產(chǎn)生攪動(dòng)，另一方面還能保證較充分的沉降時(shí)間。所述的反應(yīng)器和氣固分離器可以設(shè)置為微負(fù)壓操作，例如氣固分離器的真空度可以為 IOOPa?90KPa，優(yōu)選 Ikpa?80kpa。
[0057]進(jìn)一步優(yōu)選情況下，所述氣固分離器還包括底部固體出口，用于排出分離得到的分子篩固體。更進(jìn)一步優(yōu)選情況下，所述氣固分離器還包括用于控制所述底部固體出口開和關(guān)的閥門，從而能夠適時(shí)的將氣固分離器中收集的分子篩固體排出。[0058]本發(fā)明中，從氣固分離器氣體出口引出的氣體進(jìn)行吸收以除去其中攜帶的四氯化硅。如圖2所示，所述吸收過程優(yōu)選在吸收塔中進(jìn)行，吸收劑容納于所述吸收塔中，用于吸收未參與反應(yīng)的SiCl4,從而使空氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。吸收塔7用于吸收未反應(yīng)的SiCl4,從而使氣固分離器6出來的氣體達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。所述吸收塔7可以是本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種吸收塔，只要能吸收SiCl4即可。一般使用堿液如氫氧化鈉水溶液吸收SiCl4，也可以使用水進(jìn)行吸收。因此，本發(fā)明中，所述吸收塔7優(yōu)選包括氣體入口和吸收液入口和兩個(gè)出口，其中氣體入口與氣固分離器連通，優(yōu)選位于所述吸收塔的中上部。所述兩個(gè)出口分別位于所述吸收塔的頂部和底部，分別用于排放氣體和吸收廢液。為了保證排出的氣體中31(:14含量足夠低，優(yōu)選情況下，所述吸收塔為串聯(lián)的多個(gè)。串聯(lián)的多個(gè)吸收塔對SiCl4形成多級吸收。吸收器的氣體出口可以連接引風(fēng)機(jī)。
[0059]本發(fā)明所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器還可包括加熱器，以對反應(yīng)器內(nèi)的物料進(jìn)行加熱。所述加熱器可采用常用的加熱方式來實(shí)現(xiàn)，所述加熱器可以是各種加熱器，例如可以通過反應(yīng)器外壁纏繞加熱帶、反應(yīng)器外壁加裝加熱的電爐絲、反應(yīng)器用蒸汽加熱/反應(yīng)器內(nèi)部盤管加熱/熱輻射加熱/微波加熱。優(yōu)選情況下，本發(fā)明中，所述加熱器可以是設(shè)置在所述分子篩進(jìn)料口、四氯化硅進(jìn)料口和管體外壁和/或內(nèi)部的電加熱帶、蒸汽套管、盤管加熱器中的一種或多種。所述的換熱器也可以采用常用的換熱方式來實(shí)現(xiàn)，例如使用水蒸汽和固體SiCl4進(jìn)行換熱，或者與其他蒸汽熱量進(jìn)行換熱。設(shè)置加熱器，可以控制管式反應(yīng)器內(nèi)物料的溫度，由此對分子篩進(jìn)料溫度的要求降低，并且能夠根據(jù)對最終抽鋁補(bǔ)硅分子篩的要求，控制實(shí)現(xiàn)管式反應(yīng)器內(nèi)從進(jìn)料口到出料口各部分溫度相同或者不同。也可以不設(shè)置加熱器，利用分子篩與SiCl4的反應(yīng)熱進(jìn)行反應(yīng)器物料溫度的調(diào)控，例如調(diào)控分子篩與SiCl4的進(jìn)料量比值，可簡化了裝置流程。通過控制分子篩與氣相SiCl4不同的接觸溫度，進(jìn)而可以得到不同脫鋁深度的分子篩產(chǎn)品。
[0060]為了能夠更精確地控制管式反應(yīng)器內(nèi)的溫度，優(yōu)選情況下，所述加熱器為電加熱器例如為電加熱帶或電爐絲，且所述電加熱帶為多條，同時(shí)，將管體分為多段，在每段管體的外壁分別纏繞一條電加熱帶或電爐絲。這樣就可以分別在管體的內(nèi)部設(shè)置溫度測量裝置，根據(jù)抽鋁補(bǔ)硅反應(yīng)的溫度要求和溫度測量裝置測得該段管體的實(shí)際溫度，通過控制纏繞在每段管體外壁的電加熱帶電流和電壓，實(shí)現(xiàn)對每段管體內(nèi)的溫度控制。例如，每段管體的長度可以為2-20米，優(yōu)選為2-8米。
[0061]本發(fā)明將焙燒后的分子篩引入到氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中，優(yōu)選引入所述氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的所述分子篩的溫度為200-600°C，SiCl4的溫度為60-150°C。所述分子篩為剛從焙燒爐排出的分子篩，這樣一方面能夠利用焙燒后分子篩的高溫作為脫鋁補(bǔ)硅反應(yīng)的熱源，啟動(dòng)脫鋁補(bǔ)硅反應(yīng)，從而節(jié)約能源；另一方面還能節(jié)約加熱分子篩的時(shí)間，從而使反應(yīng)在較短的時(shí)間內(nèi)即可充分進(jìn)行。
[0062]下面結(jié)合圖2對本發(fā)明提供的方法進(jìn)一步敘述。從晶化合成釜I中引出的晶化合成產(chǎn)物,引至真空帶式過濾機(jī)21過濾，分子篩濾餅從交換罐3的頂部引入交換罐3中與按照交換比例引入交換罐中的交換液混合,在交換罐中進(jìn)行交換反應(yīng)，同時(shí)從交換罐的底部引出含分子篩的漿液，引至真空帶式過濾機(jī)22過濾，分子篩濾餅引入焙燒爐4中焙燒，得到溫度為200-600°C的分子篩優(yōu)選溫度為30(T600°C的分子篩，與加熱后得到的氣相SiCl4原料b分別送入管式反應(yīng)器5內(nèi)(反應(yīng)器可以設(shè)置或不設(shè)置加熱器)，分子篩與氣相SiCl4在管式反應(yīng)器5內(nèi)接觸反應(yīng)，并向分子篩出口方向移動(dòng)，可通過設(shè)置在管體外壁和/或內(nèi)部的加熱器對管式反應(yīng)器5進(jìn)行加熱，以調(diào)整管式反應(yīng)器5內(nèi)的反應(yīng)溫度為250-700°C，之后進(jìn)入氣固分離器6,在氣固分離器6內(nèi)，反應(yīng)得到的高娃分子篩沉降在氣固分離器6的底部,直接或定期排出，引入到洗滌罐8中進(jìn)行洗滌，然后經(jīng)過真空帶式過濾機(jī)23過濾得到硅鋁比提高了的高硅分子篩c ;未反應(yīng)的氣相SiCl4則通過氣固分離器6頂部的出口進(jìn)入吸收塔7內(nèi)，與吸收塔7中的吸收劑例如堿液接觸，尾氣d從堿液中溢出，從吸收塔7頂部的出口排出，SiCl4則與堿液反應(yīng)，之后通過底部出口直接或定期排出廢水e。過濾得到的高硅分子篩c則引入到成膠裝置9中，與引入成膠裝置9中的催化劑制備所用的其它原料m混合打漿。
[0063]本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的設(shè)備可以用于對各種Na型分子篩進(jìn)行氣相化學(xué)脫鋁補(bǔ)硅。所述的Na型分子篩，例如為NaY型分子篩；將NaY分子篩合成用的導(dǎo)向劑、硅鋁凝膠以及水的混合物晶化(晶化合成的方法可采用現(xiàn)有方法，例如專利CNlO 1468804B公開的方法)，晶化產(chǎn)物經(jīng)過過濾后得到濾餅，濾餅可以干燥或者不干燥得到所述NaY分子篩，然后引入交換裝置交換。NaY分子篩經(jīng)過離子交換可以得到不同交換度的NaY分子篩。所述交換可以采用現(xiàn)有方法，例如使用銨鹽和或稀土鹽進(jìn)行交換，所述的銨鹽例如氯化銨、硝酸銨、硫酸銨中的一種或多種，所述的稀土鹽例如氯化稀土和/或硝酸稀土。例如所述NaY分子篩可以經(jīng)過稀土交換或者不經(jīng)過稀土交換得到不同稀土含量的的Y型分子篩，所述Y型分子篩的稀土含量可以是0-18重量％，硅鋁比(SiO2Al2O3摩爾比)可以為4飛。
[0064]本發(fā)明提供的方法得到的分子篩可用于制備催化裂化催化劑，制備催化裂化催化劑所用的其它原料和操作方法可以采用本領(lǐng)域公知的技術(shù)進(jìn)行。例如，所述以催化裂化催化劑的總重量為基準(zhǔn)，分子篩的含量為5-50重量％，以氧化物計(jì)粘結(jié)劑的含量為0.5-50重量％，粘土的含量為5-90重量％。所述粘結(jié)劑可以為氧化鋁、水合氧化鋁、鋁溶膠、硅溶膠、硅鋁凝膠、硅鋁溶膠以及它們的前身物中的一種或多種，所述粘土可以為高嶺土、多水高嶺土、蒙脫土、硅藻土、埃洛石、皂石、累托土、海泡石、凹凸棒石、水滑石、膨潤土中的一種或多種。所述打漿和造粒的方法均可以采用本領(lǐng)域常規(guī)使用的打漿和造粒的方法，本發(fā)明在此不再贅述。
`[0065]下面的實(shí)施例將對本發(fā)明予以進(jìn)一步的說明，但并不因此而限制本發(fā)明。
[0066]實(shí)施例1-7用于說明本發(fā)明提供的制備催化裂化催化劑的設(shè)備及方法。
[0067]實(shí)施例1
[0068]使用厚度為3毫米的工業(yè)牌號為NiCrl8Ti的不銹鋼制作圖2所示的分子篩氣相補(bǔ)硅設(shè)備(焙燒爐后的部分)，其中氣固分離器7的上部為直徑為6米、高為14米的圓柱形，下部為具有開口錐形，錐角為45 °，且開口處設(shè)置有閥，出料口位于距氣固分離器頂部I米的位置，吸收塔7內(nèi)盛有濃度為10摩爾/升的氫氧化鈉水溶液，吸收塔7和氣固分離器6之間通過導(dǎo)管連接，導(dǎo)管深入氫氧化鈉水溶液中。
[0069]反應(yīng)器5為管式反應(yīng)器，其如圖5所示，管體總長度80米，管體直徑0.8米，反應(yīng)器的管體制成環(huán)狀，反應(yīng)器包括上層直管部分和下層直管部分，上下層直管水平安裝，軸線與水平面夾角為0°，上、下層直管的兩端分別用彎管連通，每個(gè)彎管為半圓形，每個(gè)彎管的長度為6米，上下層直管部分為34米，從而使管體整體上成環(huán)狀，帶式輸送器52放在環(huán)狀管體內(nèi)部，環(huán)狀管體一端的上層設(shè)置第一進(jìn)料口 12 (分子篩進(jìn)料口)，相距2米的下游設(shè)置第二進(jìn)料口 22 ;環(huán)狀管體另一端的上層設(shè)置引風(fēng)口 62，下層設(shè)置出料口 32，引風(fēng)口 62連接一個(gè)氣固分離器，防止分子篩從引風(fēng)口處損失。分子篩在帶式輸送帶上進(jìn)行輸送，帶式輸送機(jī)所使用的是防腐蝕的金屬傳送帶，金屬帶寬度幾乎等于環(huán)狀管體直徑。如圖5所示，分子篩從反應(yīng)器左端上部的第一進(jìn)料口 12進(jìn)入反應(yīng)器的管體中，落到反應(yīng)器管體上層中的輸送帶52上，隨輸送帶向右移動(dòng)，四氯化硅氣體自第二進(jìn)料口即四氯化硅進(jìn)料口 22進(jìn)入反應(yīng)器中，整體上向氣體引出口 62的方向流動(dòng)，在移動(dòng)的過程中，四氯化硅氣體與分子篩進(jìn)行抽鋁補(bǔ)硅的超穩(wěn)化反應(yīng)，濃度逐漸降低，當(dāng)?shù)竭_(dá)氣體引出口 62處時(shí)，氣相中的四氯化硅濃度降低到很低，抽鋁補(bǔ)硅反應(yīng)速率也大大降低；從氣體引出口 62 (也稱引風(fēng)口)引出氣體，分子篩則隨著輸送帶進(jìn)入圓管處與輸送帶脫離，隨后通過分子篩出口 32排出氣相超穩(wěn)反應(yīng)器。與分子篩分離后的輸送帶則經(jīng)過下層的管體回轉(zhuǎn)到分子篩入口處。
[0070]將來自焙燒爐的溫度為350°C的含稀土的Y型分子篩(固含量98.5重量％，稀土含量為15.0重量％，氧化鈉含量4.8重量％，氧化硅與氧化鋁之比為5.26下同)和溫度為90°C的SiCl4氣體分別由第一進(jìn)料口 12和第二進(jìn)料口 22連續(xù)送入管式反應(yīng)器的管體內(nèi)，同時(shí)將管式反應(yīng)器的環(huán)狀管體分成10段，每段長10米，在每段管體上的外壁纏繞一個(gè)電加熱帶對管式反應(yīng)器進(jìn)行加熱，使管式反應(yīng)器內(nèi)各加熱段的溫度均為400°C，SiCl4的流量由質(zhì)量流量計(jì)控制且SiCl4與分子篩的重量比為0.25,分子篩的進(jìn)料量為800kg/小時(shí),分子篩在管式反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間為10分鐘。反應(yīng)進(jìn)行1.5小時(shí)后，將氣固分離器6內(nèi)的分子篩從錐形底部的開口排出，之后與脫陽離子水打漿、洗滌、過濾并在120°C烘干后，得到高硅分子篩A，其主要性質(zhì)列于表I中。輸送帶上分子篩厚度約2cm。為了使分子篩的厚度不至于過高而不均勻，可以反應(yīng)器管體內(nèi)安裝限位板，通過控制限位板底部距離輸送帶的距離，可以控制輸送帶上分子篩層的厚度。
[0071]實(shí)施例2
[0072]使用厚度為3毫米的工業(yè)牌號為NiCrl8Ti的不銹鋼制作圖2所示的分子篩氣相補(bǔ)硅設(shè)備，其中氣固分離器6的上部為直徑為6米、高為14米的圓柱形，下部為具有開口錐形，錐角為45°，且開口處設(shè)置有閥，出料口位于距氣固分離器頂部I米的位置，吸收塔7內(nèi)盛有濃度為10摩爾/升的氫氧化鈉水溶液，吸收塔7和氣固分離器6之間通過導(dǎo)管連接，導(dǎo)管深入氫氧化鈉水溶液中。
[0073]管式反應(yīng)器5的管體長度60米，為直管，管體反應(yīng)器軸線與水平面夾角成45°，管體直徑(內(nèi)徑)I米，如圖3所示利用重力進(jìn)行輸送，管體傾斜45°，分子篩入口中心距離位置較高的端面距離為I米，四氯化硅入口距離該端面的距離為2.5米，管體中間部分(該旋轉(zhuǎn)部分總長度為53米，距離入口一端端面4米)以5r/min的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，管體可旋轉(zhuǎn)的部分內(nèi)部設(shè)置三塊抄板11，抄板的寬度為5cm，平行于管體軸線，與過其與管壁交線的切平面垂直；并同時(shí)在管體內(nèi)壁焊接兩塊堰板21，其中第一塊堰板距離分子篩入口一段的端面為30米，第二塊堰板距該端面55米，距離另一端面為約5米，兩塊堰板均為圓環(huán)形狀，高度為8cm，垂直于管體軸線。管體一端設(shè)置進(jìn)料口 31，相距1.5米設(shè)置第二進(jìn)料口 41，管體另一端設(shè)置出料口 51和引風(fēng)口 71，管體中間還設(shè)置一個(gè)隔熱圓筒61，其外徑(直徑)為60cm，長度與管體長度相同，用來減少熱量的損失，使氣相超穩(wěn)反應(yīng)均勻進(jìn)行。
[0074]按照圖3所示，將來自焙燒爐的溫度為300°C的含稀土的Y型分子篩(固含量98.5重量％，稀土含量為15.0重量％，硅鋁比5.26，氧化鈉含量4.8重量％)和溫度為80°C的SiCl4氣體分別由第一進(jìn)料口 31和第二進(jìn)料口 41連續(xù)送入管式反應(yīng)器的管體內(nèi)，同時(shí)將管式反應(yīng)器的管體分成12段，每段長5米，在每段管體上的外壁纏繞一個(gè)電加熱帶對管式反應(yīng)器進(jìn)行加熱，使管式反應(yīng)器分子篩出口的溫度為300°C，SiCl4的流量由質(zhì)量流量計(jì)控制且SiCl4與分子篩的重量比為0.05，分子篩的進(jìn)料量為IOOOkg/小時(shí)，分子篩在管式反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間為5分鐘。反應(yīng)進(jìn)行I小時(shí)后，將氣固分離器6內(nèi)的分子篩從錐形底部的開口排出，之后與脫陽離子水打漿、洗滌、過濾并在120°C干燥后，得到高硅分子篩B，其主要性質(zhì)列于表I中。
[0075]實(shí)施例3
[0076]氣相超穩(wěn)反應(yīng)器如圖6所示，氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的分子篩輸送依靠重力輸送。反應(yīng)器包括分子篩入口 5、氣相四氯化硅入口 6、反應(yīng)器的管體I為直管，包括分子篩入口端12、可旋轉(zhuǎn)部分11和分子篩出口端13，分子篩入口端12和分子篩出口端13通過支撐裝置9支撐，驅(qū)動(dòng)裝置3用以驅(qū)動(dòng)可旋轉(zhuǎn)部分11繞著管體I的軸線旋轉(zhuǎn)，支撐裝置2用于支撐可旋轉(zhuǎn)部分11。可旋轉(zhuǎn)部分設(shè)置有抄板8和堰板7，可旋轉(zhuǎn)部分11和分子篩入口端12以及分子篩出口端13的連接處為活動(dòng)連接，且與外界密封，分子篩的出口設(shè)置在出口端13的端面上，在端面上設(shè)置擋板，通過調(diào)節(jié)擋板可以調(diào)節(jié)分子篩出口的大小；
[0077]—種實(shí)施方式，管體為圓形直管，其中管體長度12米，可旋轉(zhuǎn)部分11的長度為9米，分子篩進(jìn)料端12的長度為1.8米，分子篩出料端13的長度為1.2米，管體I直徑(內(nèi)徑)0.8米，管體軸線與水平面夾角為35°，管體I的可旋轉(zhuǎn)部分11以5r/min的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，管體內(nèi)部設(shè)置三塊抄板7，抄板高度為5cm，抄板平行于軸線設(shè)置，且垂直于過抄板與管壁接觸線的管壁切面，在管體內(nèi)壁焊接兩塊堰板7，其板面垂直于管體I的軸線，高度為6cm，一塊堰板距離分子篩入口一端端面的距離為3米，另外一塊堰板距離前述堰板的距離為6米；其中圖7為圖6中A-A截面的示意圖。
[0078]反應(yīng)器管體軸線與水平面夾角成55°，管體直徑(內(nèi)徑)0.5米，氣固分離器6的上部為直徑為6米、高為14米的圓柱形，下部為具有開口錐形，錐角為45°，且開口處設(shè)置有閥，出料口位于距氣固分離器頂部I米的位置，吸收塔7內(nèi)盛有濃度為10摩爾/升的氫氧化鈉水溶液，吸收塔7和氣固分離器6之間通過導(dǎo)管連接，導(dǎo)管深入氫氧化鈉水溶液中。
[0079]將來自焙燒爐的溫度為300°C的含稀土的Y型分子篩(固含量98.5重量％，稀土含量為15.0重量％，氧化鈉含量4.8重量％，氧化硅與氧化鋁之比為5.26)和溫度為80°C的SiCl4氣體分別由分子篩入口 5 (圖6所示)和氣相四氯化硅入口 6連續(xù)送入管式反應(yīng)器的管體內(nèi)，在管體的可旋轉(zhuǎn)部分11的外壁纏繞電爐絲對管式反應(yīng)器進(jìn)行加熱，控制反應(yīng)溫度為300°C (反應(yīng)器分子篩出口溫度)，SiCl4的流量由質(zhì)量流量計(jì)控制且SiCl4與分子篩的重量比為0.08，分子篩的進(jìn)料量為IOOOkg/小時(shí)，分子篩在管式反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間為5分鐘。反應(yīng)進(jìn)行I小時(shí)后，將氣固分離器6內(nèi)的分子篩從錐形底部的開口排出，之后與脫陽離子水打漿、洗滌、過濾并在120°C烘干后，得到高硅分子篩C，其主要性質(zhì)列于表I中。
[0080]在實(shí)施例2或3所述的反應(yīng)器管體內(nèi)用螺旋輸送器或管鏈?zhǔn)捷斔推鬏斔头肿雍Y，管體內(nèi)不設(shè)置所述的隔熱圓筒61，所述管體轉(zhuǎn)動(dòng)或不轉(zhuǎn)動(dòng)，可以達(dá)到同樣的反應(yīng)效果。其管體內(nèi)未設(shè)置所述的堰板和抄板。
[0081]對比例I
[0082]按照CN102049315A實(shí)施例1公開的方法制備分子篩E，所用分子篩同實(shí)施例1所述的含稀土的Y型分子篩，且將其分成每5米為一段設(shè)置加熱帶，對其進(jìn)行加熱，其反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間同實(shí)施例3為300°C和5分鐘，四氯化硅與分子篩的比例為0.3，進(jìn)料量為I噸/小時(shí)，得到分子篩E，其性質(zhì)見表1?？梢?，在同樣的反應(yīng)溫度和時(shí)間下，本發(fā)明可以獲得更好的脫鋁效果，大大節(jié)省四氯化硅用量。
[0083]對比例2
[0084]將對比例I的四氯化硅與分子篩的重量比調(diào)整為0.16，得到分子篩記為F，其性質(zhì)見表1。
[0085]表1
[0086]
【權(quán)利要求】
1.一種制備催化裂化催化劑的設(shè)備，包括:Na型分子篩交換裝置，焙燒爐、分子篩氣相超穩(wěn)反應(yīng)器和氣固分離裝置、反應(yīng)后的分子篩洗滌過濾裝置以及成膠裝置，其中Na型分子篩交換裝置用以對Na型分子篩進(jìn)行交換，焙燒爐用于對交換過的分子篩進(jìn)行焙燒，分子篩氣相超穩(wěn)反應(yīng)器用以對焙燒過的分子篩進(jìn)行氣相化學(xué)脫鋁補(bǔ)硅反應(yīng)，氣固分離器用于將從氣相超穩(wěn)反應(yīng)器排出的分子篩與未反應(yīng)器的四氯化硅分離；反應(yīng)后的分子篩洗滌過濾裝置用于將氣固分離裝置分離得到的分子篩進(jìn)行洗滌，得到洗滌后的分子篩；成膠裝置用以將所述洗滌后的分子篩分子篩與催化劑制備所用的其它原料混合打漿；所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器包括分子篩入口、四氯化硅入口和分子篩出口，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器能夠使引入其中的分子篩在不用載氣輸送的情況下從分子篩入口移動(dòng)到分子篩出口。
2.按照權(quán)利要求1所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述不用載氣輸送的情況下從氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的分子篩入口移動(dòng)到氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的出口，使用帶式輸送機(jī)、管鏈?zhǔn)捷斔推?、螺旋輸送機(jī)、循環(huán)活塞輸送器、管式重力輸送機(jī)或它們中一種或多種的組合。
3.按照權(quán)利要求1所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器包括分子篩進(jìn)口、四氯化硅進(jìn)口、反應(yīng)器管體和分子篩出口，分子篩進(jìn)口的位置高于所述的分子篩出口位置。
4.按照權(quán)利要求1或3所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述的分子篩和四氯化硅共用物料進(jìn)口，或者分子篩進(jìn)口和四氯化硅進(jìn)口處于所述氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的同一端。
5.按照權(quán)利要求1所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器由分子篩入口、四氯化硅入口、反應(yīng)器管體、分子篩出口組成，所述的反應(yīng)器管體與水平面的夾角為30、0°，分子篩的入口處于所述管體位置較高的一端，分子出口位于所述管體位置較低的一端，分子篩出口與氣固分離裝置連通，四氯化硅入口與分子篩入口的距離大于四氯化硅入口與分子篩出口的距離，所述的分子篩在反應(yīng)器中依靠重力的作用移動(dòng)。
6.按照權(quán)利要求5所述 的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)器管體的軸線與水平面的夾角為40-80°。
7.按照權(quán)利要求1所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器包括分子篩入口、四氯化硅入口、反應(yīng)器管體、分子篩出口，反應(yīng)器管體的至少一部分設(shè)置為可以繞管體的軸線旋轉(zhuǎn)。
8.按照權(quán)利要求1或7任一項(xiàng)所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器管體為直管，所述管體的至少一部分可圍繞管體軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為0.05~40轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選0.1~`15轉(zhuǎn)/分鐘。
9.按照權(quán)利要求1或7所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器可圍繞管體軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的部分中包括堰板和抄板。
10.按照權(quán)利要求7所 述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，所述管體與水平面的夾角為5~80。。
11.按照權(quán)利要求7~10任一項(xiàng)所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述的反應(yīng)器管體內(nèi)有套管，所述的分子篩和四氯化硅在管體和套管之間的環(huán)隙中接觸反應(yīng)。
12.按照權(quán)利要求11所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述的套管外徑與所述反應(yīng)器管體內(nèi)經(jīng)之比為1/473/4。
13.按照權(quán)利要求1所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器包括分子篩入口、四氯化硅入口、反應(yīng)器管體和分子篩出口，所述的反應(yīng)器管體中設(shè)置有機(jī)械輸送裝置，所述的機(jī)械輸送裝置為帶式輸送機(jī)、活塞輸送機(jī)、管鏈?zhǔn)捷斔推骰蚵菪斔蜋C(jī)中的一種或多種。
14.按照權(quán)利要求13所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述的反應(yīng)器管體軸線與水平面的夾角為0-70°。
15.按照權(quán)利要求14所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述的反應(yīng)器管體與水平面的夾角為25~55°。
16.按照權(quán)利要求1所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)器為管式反應(yīng)器，所述反應(yīng)器的管體長度為5~200米，管體直徑內(nèi)經(jīng)為0.1-6米。
17.按照權(quán)利要求16所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)器的管體直徑內(nèi)經(jīng)為0.2~1.5米。
18.按照權(quán)利要求f18任一項(xiàng)所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)器的長度與直徑內(nèi)徑之比為3~100:1。
19.按照權(quán)利要求1所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述的焙燒爐包括焙燒爐筒體、用于加熱焙燒爐筒體的加熱裝置，所述焙燒爐筒體包括進(jìn)料口、出料口和處于進(jìn)料口和出料口之間的中間筒體，所述的中間筒體內(nèi)設(shè)置有堰板和抄板。
20.按照權(quán)利要求21所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所述的抄板延伸的方向與所述焙燒爐筒體軸線方向的夾角為銳角或鈍角。
21.按照權(quán)利要求22所述的制備催化裂化催化劑的設(shè)備，其特征在于，所的夾角大于O。小于45°。
22.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述的Na型分子篩交換裝置包括交換器、第二帶式過濾機(jī)，或者還包括第一干燥器；所述交換器用于將Na型分子篩與交換離子進(jìn)行交換，所述的第二帶式過濾機(jī)用于將交換母液與交換后的分子篩分離；所述的第一干燥器用于將第二帶式濾機(jī)得到的交換后分子篩干燥。
23.一種制備催化裂化催化劑的方法，其特征在于，在權(quán)利要求f 22任一項(xiàng)所述的制備催化裂化催化劑的裝置中，將NaY分子篩引入所述的Na型分子篩交換裝置進(jìn)行交換，然后依次引入焙燒爐焙燒、引入氣相超穩(wěn)反應(yīng)器進(jìn)行氣相化學(xué)脫鋁補(bǔ)硅反應(yīng)、引入氣固分離器分離、引入洗滌過濾裝置洗滌以及引入成膠裝置打漿。
24.按照權(quán)利要求23所述的制備催化裂化催化劑的方法，其特征在于，在所述的氣相超穩(wěn)反應(yīng)器中，分子篩和氣相SiC14接觸的溫度為250-700°C，所述的分子篩在所述氣相超穩(wěn)反應(yīng)器的反應(yīng)時(shí)間為10秒至100分鐘。
25.按照權(quán)利要求23所述的制備催化裂化催化劑的方法，其特征在于，所述焙燒爐的焙燒溫度為30(T500°C。
26.按照權(quán)利要求23所述的制備催化裂化催化劑的方法，其特征在于，所述的交換設(shè)備中，用于Na型分子篩交換的交換離子為稀土離子、銨離子中的一種或多種。
27.按照權(quán)利要求23所述的制備催化裂化催化劑的方法，其特征在于，所述Na型分子篩的加料量 為50-2000kg/小時(shí)。
【文檔編號】B01J29/08GK103785438SQ201210418208
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】田輝平, 劉子陽, 周靈萍, 張杰瀟, 許明德, 張蔚琳, 朱玉霞 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院