用于流化床反應(yīng)器開(kāi)工調(diào)試的微球流化劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于流化床反應(yīng)器開(kāi)工調(diào)試的微球流化劑及其制備方法，其質(zhì)量組成為：SiO2和Al2O3占70～95％，CaO和MgO占0.05～15％，Na2O占0.1～10％，P205占0～5％；由粘土、氧化硅、硅鋁氧化物、石灰石、白云石、方解石、白堊土和菱鎂石作為基質(zhì)和水玻璃、硅溶膠、鋁溶膠、硅鋁凝膠、磷鋁膠、擬薄水鋁石作為粘結(jié)劑噴霧造粒并在800～1200℃下焙燒制備，成本十分低廉。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于流化床反應(yīng)器開(kāi)工調(diào)試的微球流化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種流化床反應(yīng)器開(kāi)工調(diào)試的微球流化劑及其制備方法，尤其是涉及一種應(yīng)用價(jià)格昂貴催化劑和吸附劑的流化床反應(yīng)器開(kāi)工調(diào)試的微球流化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代石油化工不少工業(yè)過(guò)程采用流化床反應(yīng)器，如石油催化裂化過(guò)程、甲醇制烯烴過(guò)程、丙烯腈生產(chǎn)過(guò)程、催化汽油吸附脫硫的Szorb過(guò)程、輕質(zhì)烷烴脫氫過(guò)程等。除石油催化裂化過(guò)程外，其余過(guò)程均采用昂貴的催化劑和吸附劑。在其工業(yè)裝置初期開(kāi)車(chē)到穩(wěn)定運(yùn)行，難免出現(xiàn)催化劑和吸附劑污染、跑損等意外情況，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。為了降低風(fēng)險(xiǎn)，有必要采用一種廉價(jià)的微球流化劑代替相應(yīng)的微球催化劑和吸附劑用于裝置開(kāi)工初期調(diào)試，了解微球催化劑和吸附劑在流化床裝置中流化特性，并清洗裝置。該流化劑應(yīng)具有與裝置采用的催化劑和吸附劑相近的粒度分布、磨損指數(shù)和堆積密度。此外，為防止殘存的流化劑對(duì)后續(xù)催化劑和吸附劑產(chǎn)生不利影響，流化劑應(yīng)是惰性或基本惰性的。
[0003]CN102085468A以磷酸鋁、氧化鋁、氧化硅、氧化鋁-氧化硅、粘土為基質(zhì)，加入鍶鹽、鋇鹽和銫鹽作為酸中心中和劑，碳粉、田菁粉、尿素、鹿糖、聚乙烯醇作為孔容調(diào)節(jié)劑，采用硅溶膠、鋁溶膠作為粘結(jié)劑，混合打漿并噴霧干燥得到微球，然后在500~800°C下焙燒得到預(yù)流化劑。由于采用較大量?jī)r(jià)格較貴的鍶鹽、鋇鹽、銫鹽以及孔容調(diào)節(jié)劑和保證磨損指數(shù)合格而必須大量應(yīng)用的成本高的硅溶膠和鋁溶膠粘結(jié)劑，整體生產(chǎn)成本很高，初步估計(jì)不低于1.5萬(wàn)元/噸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種成本低廉的用于流化床反應(yīng)器開(kāi)工調(diào)試的微球流化劑及其制備方法。
[0005]一種用于流化床反應(yīng)器開(kāi)工調(diào)試的微球流化劑，其質(zhì)量組成為:Si02和A1203占70~95%，CaO和MgO占0.05~15%，Na20占0.1~10%，P205占O~5% ;其堆積密度為0.65~0.95 ;磨損指數(shù)< 3.0 ;粒度分布為:小于40μm顆粒< 20%，大于149 μ m顆粒^ 20% ;優(yōu)選小于40 μ m顆?！?5%，大于149 μ m顆粒≤15%。
[0006]一種用于流化床反應(yīng)器開(kāi)工調(diào)試的微球流化劑的制備方法，包括以下步驟:
[0007](1)將基質(zhì)和粘結(jié)劑加水混合打漿并噴霧造粒為微球；
[0008](2)將所得微球在800~1200°C下焙燒得到微球流化劑；
[0009]所述基質(zhì)選自粘土、氧化硅、硅鋁氧化物和石灰石、白云石、方解石、白堊土和菱鎂石；所述的粘土包括高嶺土、埃洛石、蒙脫土、硅藻土、凹凸棒土和膨潤(rùn)土及其混合物。所述粘結(jié)劑選自水玻璃、硅溶膠、鋁溶膠、硅鋁凝膠、磷鋁膠、擬薄水鋁石及其混合物。優(yōu)選水玻璃、水玻璃和硅溶膠、擬薄水鋁石、擬薄水鋁石和鋁溶膠、磷鋁膠；更優(yōu)選水玻璃、水玻璃和硅溶膠、擬薄水鋁石和鋁溶膠。
[0010]本發(fā)明采用價(jià)格極其低廉的石灰石、白云石、方解石、白堊土和菱鎂石作為酸中心中和劑，優(yōu)選采用價(jià)格低廉的水玻璃作為粘結(jié)劑或粘結(jié)劑組分，同時(shí)水玻璃所含的Na20亦可作為酸中心中和劑。此外，采用800?1200°C焙燒，既提高了抗磨損性能，又使具有催化活性的A1203變?yōu)槎栊曰衔?。?yōu)選方案的微球流化劑的整體成本不高于9000元/噸，甚至可低至6000元/噸，對(duì)于一個(gè)60萬(wàn)噸MTO生產(chǎn)裝置需700噸左右微球流化劑用于開(kāi)工調(diào)試，與CN102085468A提供的相應(yīng)產(chǎn)品相比，采用本發(fā)明的微球流化劑可節(jié)省500萬(wàn)元以上的費(fèi)用。此外，本發(fā)明制備的微球流化劑更加惰性，具有更好的抗磨損性能和適宜的堆積
山/又ο
【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明的微球流化劑采用壓力式或離心式噴霧造粒裝置生產(chǎn)，改變壓力或離心霧化器的轉(zhuǎn)速可以調(diào)控粒度，可參照現(xiàn)有流化催化裂化催化劑生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行。
[0012]本發(fā)明的微球流化劑的焙燒可在梭式窯、隧道窯或回轉(zhuǎn)窯爐中進(jìn)行，優(yōu)選在回轉(zhuǎn)窯爐中焙燒，可根據(jù)磨損指數(shù)和堆積密度的要求選定焙燒溫度和時(shí)間。
[0013]下面通過(guò)實(shí)施例詳述本發(fā)明。
[0014]實(shí)施例1
[0015]將0.4kg高嶺土(干基)、0.4kg硅藻土(干基)、50g石灰石粉、50g白云石粉和
1.5kg水混合均勻，再加入0.3kg水玻璃，高速剪切30分鐘，漿料室溫陳化2h，然后在小型噴霧造粒裝置上噴霧造粒得到微球，將微球在1000°C焙燒2h得到樣品MP1，其堆積密度、磨損指數(shù)、粒度分布列于表I，MTO反應(yīng)結(jié)果列于表2。
[0016]實(shí)施例2
[0017]將0.6kg埃洛石(干基)、0.1kg鈉基膨潤(rùn)土(干基)、0.1kg凹凸棒土(干基)、
0.1kg方解石粉、0.1kg磷鎂石粉和1.5kg水混合均勻，然后加入0.2擬薄水鋁石，高速剪切30分鐘后加入0.1kg鹽酸溶液，再高速剪切20分鐘，漿料室溫陳化2h，然后在小型噴霧造粒裝置上噴霧造粒得到微球，將微球在1050°C焙燒Ih得到樣品MP2，其堆積密度、磨損指數(shù)、粒度分布列于表I。
[0018]實(shí)施例3
[0019]將0.6kg高嶺土(干基)、0.2kg生產(chǎn)催化裂化催化劑產(chǎn)生的硅鋁鈉氧化物廢渣、
0.1kg白堊土(干基)、50g石灰石粉和1.5kg水混合均勻，然后加入0.15kg擬薄水招石,高速剪切30分鐘后加入50g甲酸溶液膠溶混合，再加入0.2kg鋁溶膠，高速剪切30分鐘，漿料室溫陳化3h，然后在小型噴霧造粒裝置上噴霧造粒得到微球，將微球在800°C焙燒2h得到樣品MP3，其堆積密度、磨損指數(shù)、粒度分布列于表1，MTO反應(yīng)結(jié)果列于表2。
[0020]實(shí)施例4
[0021]首先按CN102050434A實(shí)施例3制備磷鋁膠。
[0022]將0.4kg高嶺土(干基)、0.2kg原位晶化催化裂化催化劑生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的的氧化硅廢渣、0.2kg含鈉蒙脫土(干基)、50g白云石粉和1.5kg水混合均勻，然后加入0.2kg上述制備的磷鋁膠，高速剪切30分鐘，漿料室溫陳化3h，然后在小型噴霧造粒裝置上噴霧造粒得到微球，將微球在900°C焙燒2h得到樣品MP4，其堆積密度、磨損指數(shù)、粒度分布列于表
1
[0023]實(shí)施例5[0024]將0.5kg硅藻土(干基)、0.4kg催化裂化催化劑生產(chǎn)的硅鋁氧化物廢渣、20g石灰石粉和1.5kg水混合均勻，然后加入0.15kg水玻璃和0.15kg硅溶膠，高速剪切30分鐘后，漿料室溫陳化2h，然后在小型噴霧造粒裝置上噴霧造粒得到微球，將微球在920°C焙燒2h得到樣品MP5，其堆積密度、磨損指數(shù)、粒度分布列于表1，MTO反應(yīng)結(jié)果列于表2。
[0025]對(duì)比例
[0026]按CN102085468A實(shí)施例3制備微球流化劑，記為DB。其堆積密度、磨損指數(shù)、粒度分布列于表1，MTO反應(yīng)結(jié)果列于表2。
[0027]表1
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種用于流化床反應(yīng)器開(kāi)工調(diào)試的微球流化劑，其質(zhì)量組成為=SiO2和Al2O3占70?95%，CaO和MgO占0.05?15%，Na2O占0.1?10%，P205占O?5% ;其堆積密度為0.65?0.95 ;磨損指數(shù)< 3.0。
2.一種用于流化床反應(yīng)器開(kāi)工調(diào)試的微球流化劑的制備方法，包括以下步驟: (1)將基質(zhì)和粘結(jié)劑加水混合打漿并噴霧造粒為微球； (2)將所得微球在800?1200°C下焙燒得到微球流化劑； 所述基質(zhì)選自粘土、氧化硅、硅鋁氧化物和石灰石、白云石、方解石、白堊土和菱鎂石；所述粘結(jié)劑選自水玻璃、硅溶膠、鋁溶膠、硅鋁凝膠、磷鋁膠、擬薄水鋁石及其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2，所述的粘土包括高嶺土、埃洛石、蒙脫土、硅藻土、凹凸棒土和膨潤(rùn)土及其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2，所述的粘結(jié)劑為水玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求2，所述的粘結(jié)劑為水玻璃和硅溶膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求2，所述的粘結(jié)劑為擬薄水鋁石。
7.根據(jù)權(quán)利要求2，所述的粘結(jié)劑為擬薄水鋁石和鋁溶膠。
8.根據(jù)權(quán)利要求2，所述的粘結(jié)劑為磷鋁膠。
【文檔編號(hào)】B01J8/24GK103920431SQ201410171335
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】陸明全, 陸善祥, 陳輝, 支小斌, 萬(wàn)志保, 董小東 申請(qǐng)人:上海仙佳化工有限公司