負載型催化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種負載型催化劑及其制備方法。該制備方法包括以浸漬的方式將活性組分負載到催化劑載體上的浸漬步驟，在浸漬步驟之前，還包括對催化劑載體進行加濕放熱處理的步驟。本發(fā)明通過在常規(guī)的以浸漬的方式將活性組分負載到催化劑載體上的浸漬步驟之前增加對催化劑載體進行預(yù)先加濕放熱的步驟，使催化劑載體在加濕的過程中將部分熱量提前放出，一方面減少了后續(xù)浸漬步驟中因強放熱而導(dǎo)致的催化劑載體微孔爆裂的幾率，提高了所制備的催化劑的收率。另一方面通過預(yù)先加濕放熱使催化劑載體表面的羥基增加，提高了后續(xù)浸漬步驟中催化劑活性組分的分散均勻性，從而有利于提高催化劑比表面積。
【專利說明】負載型催化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及催化劑制備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種負載型催化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]浸潰法生產(chǎn)工藝是催化劑成品生產(chǎn)常用的生產(chǎn)方法，常規(guī)浸潰工藝是首先將催化劑活性組分配置成絡(luò)合物混合鹽溶液，然后以飽和浸潰或過量浸潰方式將活性組分負載到催化劑載體上，然后進行養(yǎng)生、干燥、焙燒制得催化劑成品。
[0003]現(xiàn)有的一些負載型催化劑載體在浸潰過程中因放出大量熱量而影響所制備的催化劑的性能。如加氫系列催化劑載體，一般是多孔性氧化鋁條或氧化鋁球，進行成品浸潰時載體水合放熱量較大，一方面因放熱催化劑載體微孔內(nèi)氣體急劇膨脹導(dǎo)致催化劑載體破碎，另一方面由于放熱導(dǎo)致吸附到催化劑載體上的絡(luò)合物鹽溶液分解，另外浸潰時水合熱不能及時放出浸潰完畢催化劑養(yǎng)生時容易出現(xiàn)熱量聚集，導(dǎo)致催化劑結(jié)塊影響催化劑外觀質(zhì)量和內(nèi)在物化性質(zhì)。
[0004]因此，對于現(xiàn)有技術(shù)中催化劑載體在浸潰步驟中存在強放熱過程的催化劑的制備方法仍需要改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種負載型催化劑及其制備方法，以降低催化劑的破碎率，提高催化劑的收率。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種負載型催化劑的制備方法，該制備方法包括以浸潰的方式將活性組分負載到催化劑載體上的浸潰步驟，在浸潰步驟之前，還包括對催化劑載體進行加濕放熱處理的步驟。。
[0007]進一步地，對催化劑載體進行加濕放熱處理的步驟包括:對催化劑載體進行霧化噴水處理；對經(jīng)霧化噴水處理的催化劑載體進行放熱處理。
[0008]進一步地，對催化劑載體進行霧化噴水處理的步驟中所使用的水的體積為等量浸潰相同重量催化劑載體時所需的浸潰液總體積的3%?35% ;優(yōu)選所使用的水的體積為等量浸潰相同重量催化劑載體時浸潰液總體積的3%?15% ;優(yōu)選水為純凈水。
[0009]進一步地，在對催化劑載體進行霧化噴水處理的步驟中，以0.5?1.0L/min的流量進行霧化噴水，更優(yōu)選以0.8L/min的流量進行霧化噴水；在上述放熱處理的步驟中，攪拌催化劑載體均化放熱處理10?30min。
[0010]進一步地，上述浸潰步驟包括:將活性組分配制成浸潰液；將浸潰液以噴灑浸潰的方式負載到催化劑載體上。
[0011]進一步地，上述浸潰步驟中將包含活性組分的浸潰液通過霧化形式以噴灑浸潰的方式負載到催化劑載體上，優(yōu)選噴灑浸潰的步驟在0.1?0.3MPa，優(yōu)選在0.2MPa的壓力下進行。
[0012]進一步地，上述浸潰步驟中維持催化劑載體的溫度在28?50°C之間，優(yōu)選上述浸潰步驟采用等量浸潰的方法。
[0013]進一步地，上述浸潰液中活性組分的總濃度為400?550g/L。
[0014]進一步地，上述催化劑載體為三氧化二鋁、分子篩或硅藻土 ；活性組分包括鑰-鎳-磷、鑰-鈷-磷、鎢-鎳、鎳-銅或鎳；當(dāng)催化劑載體為三氧化二鋁時，三氧化二鋁催化劑載體以硅、硼、鋯或鈦為助劑；
[0015]優(yōu)選當(dāng)催化劑載體為三氧化二鋁時，對催化劑載體進行霧化噴水步驟中所用水的體積為等量浸潰相同重量催化劑載體時所需的浸潰液總體積的5%?35% ;進一步優(yōu)選5%?15% ；
[0016]優(yōu)選當(dāng)催化劑載體為分子篩或硅藻土?xí)r，對催化劑載體進行霧化噴水步驟中所用水的體積為等量浸潰相同重量催化劑載體時所需的浸潰液總體積的3%?10%。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種由上述任一種制備方法所制備的負載型催化劑。
[0018]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過在常規(guī)的以浸潰的方式將活性組分負載到催化劑載體上的浸潰步驟之前增加對催化劑載體進行預(yù)先加濕放熱的步驟，使催化劑載體在加濕的過程中將部分熱量提前放出，一方面減少了后續(xù)浸潰步驟中因強放熱而導(dǎo)致的催化劑載體微孔爆裂的幾率，提高了所制備的催化劑的收率。另一方面預(yù)先加濕放熱使催化劑載體表面的羥基增加，提高了后續(xù)浸潰步驟中催化劑活性組分的分散均勻性，從而有利于提高催化劑比表面積。
【具體實施方式】
[0019]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。下面將結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0020]在本發(fā)明中術(shù)語“等量浸潰”是指特定重量的催化劑載體實現(xiàn)全部負載時能夠吸附特定體積的浸潰液，當(dāng)用該特定重量的催化劑載體負載其他液體溶液時，全部負載時所吸附的其他液體溶液的體積與上述特定體積的浸潰液的體積相等，即等體積浸潰。術(shù)語“霧化噴水”是指將水以霧化的形式噴灑到催化劑載體上。
[0021]在本發(fā)明一種典型的實施方式中，提供了一種負載型催化劑的制備方法，該制備方法包括以浸潰的方式將活性組分負載到催化劑載體上的浸潰步驟，并在上述浸潰步驟之前，增加了對上述催化劑載體進行加濕放熱處理的步驟。
[0022]本發(fā)明的上述制備方法，通過在常規(guī)的以浸潰的方式將活性組分負載到催化劑載體上的浸潰步驟之前增加對催化劑載體進行預(yù)先加濕放熱的步驟，使催化劑載體在加濕的過程中將大部分熱量提前放出，進而減少了后續(xù)浸潰步驟中因強放熱而導(dǎo)致的催化劑載體微孔爆裂的幾率，從而提高了所制備的催化劑的收率。另一方面預(yù)先加濕放熱使催化劑載體表面的羥基增加，提高了后續(xù)浸潰步驟中催化劑活性組分的分散均勻性，從而有利于提高催化劑比表面積。
[0023]在本發(fā)明的上述制備方法中，任何能夠使催化劑載體的熱量放出而又不致使催化劑載體破碎的加濕處理方法均適用于本發(fā)明。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施例中，采用對上述催化劑載體進行霧化噴水處理；對經(jīng)霧化噴水處理的催化劑載體進行放熱處理。采用霧化噴水處理對催化劑進行加濕使水以霧化小水滴的形式與催化劑載體進行接觸，接觸面積相對增加，潤濕程度也相對均勻，有利于于均勻放熱。
[0024]本發(fā)明的上述制備方法中，上述霧化噴水從一開始便伴隨著的放熱的過程，隨著潤濕程度的逐漸增加放出的熱量也越多。在對經(jīng)霧化噴水處理的催化劑載體進行放熱處理步驟中的放熱處理是指對催化劑載體霧化噴水處理結(jié)束后的放熱過程。霧化噴水結(jié)束后持續(xù)放熱一段時間，使催化劑載體中的熱量放出的相對更完全，以便盡量降低對后續(xù)浸潰步驟中因放熱導(dǎo)致的對催化劑性能產(chǎn)生的不利影響。
[0025]在本發(fā)明的對上述催化劑載體進行霧化噴水處理的步驟中所使用的水的體積并無特殊限制，只要能使催化劑載體在加濕放熱處理中把熱量放出且不影響后續(xù)催化劑制備的質(zhì)量和性能即可。在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施例中，對所述催化劑載體進行霧化噴水處理的步驟中所使用的水的體積為等量浸潰相同重量催化劑載體時所需的浸潰液總體積的5%?15% ;優(yōu)選所使用的水的體積為等量浸潰相同重量催化劑載體時浸潰液總體積的10%。
[0026]本發(fā)明的發(fā)明人對上述催化劑載體進行霧化噴水處理的步驟中所使用的水的體積進行了大量的實驗，發(fā)現(xiàn)若當(dāng)100L的浸潰液能夠被一定重量的催化劑載體等量吸附時，將配置上述100L浸潰液中所用水的總量中取出5?15L，用于上述一定重量的催化劑載體的霧化噴水步驟中時，能夠使催化劑載體在加濕處理中把熱量放出，減少后續(xù)浸潰步驟中熱量散發(fā)所帶來的不良影響，同時不浪費水，還使得剩余的水量配置成的浸潰液基本實現(xiàn)催化劑載體的等量浸潰。
[0027]同時，當(dāng)上述霧化噴水過程中所用的水的體積小于5L時，雖然催化劑載體在霧化噴水過程中放出的熱量相對要少，但仍能減少部分后續(xù)浸潰步驟中催化劑載體放熱所帶來的不良影響。霧化噴水步驟中所用的水的體積越多，催化劑載體水合散熱相對越充分，在后續(xù)浸潰步驟中放熱造成的不良影響的可能性越小。當(dāng)霧化噴水過程中所使用的水的體積大于15L時，的確能使催化劑載體在水合過程中將大部分的熱量提前放出，但對于一定重量的催化劑載體等量浸潰時的吸附能力一定的前提下，霧化噴水步驟用水較多，則相應(yīng)地，用于溶解活性組分的水的用量相對減少，這樣活性組分溶解不完全的可能性相應(yīng)增加。
[0028]在本發(fā)明的上述霧化噴水試驗中，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)當(dāng)所使用的水的體積為IOL時，催化劑載體潤濕的非常充分，放熱也相對比較完全，且相對節(jié)約水量使剩余水量足夠完全溶解催化劑的活性組分，能夠使催化劑載體更接近于等量浸潰，從而使催化劑的各活性組分更接近于以絡(luò)合物分子團中的比例負載到催化劑載體上，提高活性組分在催化劑中的穩(wěn)定性，進而提高了催化劑的活性。
[0029]在本發(fā)明的上述催化劑載體進行霧化噴水處理的步驟中，對所使用的水沒有特殊要求，采用常規(guī)工業(yè)催化劑制備中所用的水即可。在本發(fā)明中，優(yōu)選上述水為純凈水，采用純凈水能避免催化劑中活性成分受到水中雜質(zhì)的影響。
[0030]在本發(fā)明的上述對所述催化劑載體進行霧化噴水處理的步驟中，對霧化噴水的速度并無特殊要求，任何能夠?qū)Υ呋瘎┹d體加濕放熱而不影響催化劑載體的性能的霧化噴水速度均使用于本發(fā)明。在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施例中，上述霧化噴水的速度為0.5L/min?1.0L/min更優(yōu)選霧化噴水的速度為0.8L/min。將上述霧化噴水的速度控制在0.5L/min?
1.0L/min范圍內(nèi)，能使催化劑載體均勻加濕均勻放熱，使熱量逐步放出，從而進一步減少放熱對催化劑載體性能影響的可能性。當(dāng)霧化噴水的速度為0.8L/min時，能夠?qū)Υ呋瘎┹d體潤濕的更均勻，放熱也更均勻，使放熱對催化劑載體性能影響的可能性也降到最小。
[0031]在本發(fā)明的上述對催化劑載體進行霧化噴水處理和放熱處理的步驟中，對環(huán)境溫度并沒有特殊限制，只要能夠?qū)崿F(xiàn)對催化劑載體的提前加濕，使熱量在浸潰步驟前大量放出即可。在本發(fā)明的又一優(yōu)選實施例中，上述霧化噴水處理和放熱處理的步驟中維持催化劑載體的溫度在28?50°C之間。維持催化劑載體的溫度在28?50°C范圍內(nèi)，既能使對催化劑載體的霧化噴水處理以相對較快的速度進行，又不容易導(dǎo)致催化劑載體放出的熱量過快過多，進而減少了催化劑載體微孔受熱爆裂的情況，降低了催化劑的破碎率；另外，通過上述霧化噴水步驟將催化劑載體中的熱量提前放出，從而保證活性組分浸潰時溫度小于500C，使催化劑活性組分維持較高的穩(wěn)定性。
[0032]在本發(fā)明的上述放熱處理的步驟中，任何能夠使催化劑載體均勻放熱的處理方式均適用于本發(fā)明。在本發(fā)明中，包括但不限于采用攪拌的方式使上述催化劑載體進行均化放熱處理，攪拌的方式能夠簡單方便地加速催化劑載體均勻放熱。對上述催化劑載體均化放熱處理的時間長短也不限于10?15min，只要能夠使催化劑載體實現(xiàn)均化放熱處理即可。在本發(fā)明中采用上述時間對催化劑載體進行均化放熱處理，既能使催化劑載體均勻放熱均勻，又不延長工藝時間。
[0033]在本發(fā)明的上述的制備方法中，在對催化劑載體進行加濕放熱處理之后，進行將活性組分負載到催化劑載體上的浸潰步驟。在實際生產(chǎn)中，根據(jù)所制備的催化劑的不同，選擇相應(yīng)的活性組分及合適的浸潰方式進行上述浸潰步驟。
[0034]在本發(fā)明的又一種優(yōu)選實施例中，上述浸潰步驟包括:將活性組分配制成浸潰液；將上述浸潰液以噴灑浸潰的方式負載到上述催化劑載體上。在經(jīng)過本發(fā)明的上述加濕放熱處理后，催化劑載體表面羥基大量增加，采用噴灑浸潰的方式將包含活性組分的浸潰液負載到催化劑載體上，有利于催化劑中活性組分在催化劑載體中的擴散。
[0035]在本發(fā)明的上述浸潰步驟中，采用常用的過量浸潰或等量浸潰的浸潰方式均能實現(xiàn)本發(fā)明的上述浸潰步驟。優(yōu)選地，采用等量浸潰的方式進行上述浸潰步驟能夠活性組分以穩(wěn)定的絡(luò)合物分子的形式吸附到催化劑載體上，提高了催化劑的活性。
[0036]在本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實施例中，上述浸潰步驟中，將包含活性組分的浸潰液通過霧化形式以均勻噴灑浸潰的方式負載到上述催化劑載體上。采用霧化形式使催化劑的活性組分更容易吸附到催化劑載體上，同時避免微孔堵塞，且使活性組分在催化劑載體上的分散均勻度更高，有利于提高催化劑的比表面積，從而提到單位質(zhì)量催化劑的催化效率。
[0037]在本發(fā)明的上述浸潰步驟中，上述均勻噴灑浸潰的步驟對噴散所需的壓力并無特定要求，只要能夠?qū)崿F(xiàn)對浸潰液的均勻噴散浸潰即可。在本發(fā)明中，對浸潰液進行均勻噴灑浸潰的步驟優(yōu)選但不限在0.1?0.3MPa的壓力下進行，在該壓力范圍內(nèi)噴散出的浸潰液的霧化液滴大小與催化劑載體大小相對適合，有利于浸潰液在催化劑載體上的吸附。更優(yōu)選地，在0.2MPa的壓力下進行噴灑浸潰得到的霧化液滴的大小更有利于催化劑載體對浸潰液的吸附。
[0038]在本發(fā)明的上述浸潰液中活性組分的總濃度，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)各種催化劑載體對活性組分的吸附性能的差異，選擇與催化劑載體吸附能力相適應(yīng)的浸潰液中活性組分的濃度。在本發(fā)明中，保持浸潰液中活性組分的總濃度為400?550g/L便于實現(xiàn)催化劑載體對活性組分的等量浸潰，從而保持催化劑中各活性組分的較佳比例，使催化劑具有較高的催化活性。更優(yōu)選地，采用活性組分的總濃度為508g/L，能夠使催化劑中各活性組分的更佳比例，從而使催化劑具有更高的催化活性。
[0039]在本發(fā)明的上述的制備方法中，任何在浸潰步驟中存在強放熱的催化劑載體均適用于本發(fā)明，包括三氧化二鋁、活性炭、分子篩、碳化硅或硅藻土。本發(fā)明中優(yōu)選加氫系列催化劑最常用的三氧化二鋁載體。適用于上述的各種催化劑載體的活性組分包括鑰-鎳-磷、鑰-鈷-磷、鎢-鎳、銅-鎳或單獨的鎳鹽。鑰-鎳-磷活性組分適用于加氫脫氮、脫硫催化反應(yīng)中，鑰-鈷-磷活性組分通常適用于脫硫催化反應(yīng)中。通常，根據(jù)催化反應(yīng)和催化劑載體的不同，通過在催化劑載體中加入各種助劑來提高催化劑的活性。對上述的三氧化二鋁載體來說，通常以硅、硼、鋯或鈦為助劑。
[0040]在本發(fā)明的另一種典型的實施方式中，提供了一種上述的制備方法所制備的負載型催化劑，本發(fā)明的所制備的負載型催化劑具有較高的強度、較高的比表面積和較低的破碎率。
[0041 ] 下面將結(jié)合具體實施例來說明本發(fā)明的有益效果。
[0042]需要說明的是，下列實施例和對比例中所用的催化劑載體為自制的催化劑載體，也可采用市售產(chǎn)品自制的催化劑載體。且實施例和對比例中所用的各種催化劑載體的外觀為球型，粒徑2?5mm，其中，三氧化二鋁載體對應(yīng)活性組分為鑰-鎳-磷溶液，β (60)分子篩載體催化劑活性組分為硝酸鎳溶液，硅藻土載體催化劑活性組分為鎳-銅溶液。
[0043]實施例1
[0044]稱取160kg的三氧化二鋁催化劑載體放入回轉(zhuǎn)式浸潰鍋中，采用12L的純凈水對催化劑載體進行霧化噴水處理，保持霧化噴水過程中噴水的流量為0.8L/min。在霧化噴水處理結(jié)束后，持續(xù)攪拌均化催化劑載體，使催化劑載體繼續(xù)放熱15min，使水合熱充分放出后。
[0045]向溶解罐中加入70升純凈水，開啟攪拌系統(tǒng)，緩慢加入51kg的氧化鑰、17kg的堿式碳酸鎳，充分攪拌均勻，最后緩慢加入60kg磷酸(避免劇烈反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳爆沸)，然后加熱到100°C，恒溫2小時，至溶液呈均勻墨綠色，氧化鑰、堿式碳酸鎳全部溶解。降溫到40°C在攪拌狀態(tài)下，補加8L純凈水至浸潰液總體積達到100L，使浸潰液中活性組分的總濃度達到508g/L。降溫至室溫后將100L的鑰-鎳-磷浸潰液在0.2MPa的壓力下以霧化形式噴灑到載體上。在上述浸潰步驟中維持催化劑載體的溫度在30?42°C之間。
[0046]催化劑載體在噴浸鍋中噴浸完畢后，出料到養(yǎng)生槽中，靜置均化養(yǎng)生3小時，以使活性金屬組分進一步在催化劑載體中分散性均勻。養(yǎng)生完畢，通過加料機送入回轉(zhuǎn)式電加熱干燥爐，120°C條件下干燥，干燥完畢直接進入回轉(zhuǎn)式電加熱焙燒爐250°C條件活化制得催化劑成品。
[0047]實施例2
[0048]稱取160kg的三氧化二鋁催化劑載體放入回轉(zhuǎn)式浸潰鍋中，采用7L的純凈水對催化劑載體進行霧化噴水處理，保持霧化噴水過程中噴水的流量為0.5L/min。在霧化噴水處理結(jié)束后，持續(xù)攪拌均化催化劑載體，使催化劑載體繼續(xù)放熱30min，使水合熱充分放出后。
[0049]向溶解罐中加入70升純凈水，開啟攪拌系統(tǒng)，緩慢加入51kg的氧化鑰、17kg的堿式碳酸鎳，充分攪拌均勻，最后緩慢加入60kg磷酸(避免劇烈反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳爆沸)，然后加熱到100°C，恒溫2小時，至溶液呈均勻墨綠色，氧化鑰、堿式碳酸鎳全部溶解。降溫到40°C在攪拌狀態(tài)下，補加13L純凈水至浸潰液總體積達到105L，使浸潰液中活性組分的總濃度達到484g/L。降溫至室溫后將105L的鑰-鎳-磷浸潰液在0.1MPa的壓力下以霧化形式噴灑到載體上。在上述浸潰步驟中維持催化劑載體的溫度在29?46°C之間。
[0050]催化劑載體在噴浸鍋中噴浸完畢后，出料到養(yǎng)生槽中，靜置均化養(yǎng)生3小時，以使活性金屬組分進一步在催化劑載體中分散性均勻。養(yǎng)生完畢，通過加料機送入回轉(zhuǎn)式電加熱干燥爐，120°C條件下干燥，干燥完畢直接進入回轉(zhuǎn)式電加熱焙燒爐250°C條件活化制得催化劑成品。
[0051]實施例3
[0052]稱取160kg的三氧化二鋁催化劑載體放入回轉(zhuǎn)式浸潰鍋中，采用17L的純凈水對催化劑載體進行霧化噴水處理，保持霧化噴水過程中噴水的流量為1.0L/min。在霧化噴水處理結(jié)束后，持續(xù)攪拌均化催化劑載體，使催化劑載體繼續(xù)放熱lOmin，使水合熱充分放出后。向溶解罐中加入70升純凈水，開啟攪拌系統(tǒng)，緩慢加入51kg的氧化鑰、17kg的堿式碳酸鎳，充分攪拌均勻，最后緩慢加入60kg磷酸(避免劇烈反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳爆沸)，然后加熱到100°C，恒溫2小時，至溶液呈均勻墨綠色，氧化鑰、堿式碳酸鎳全部溶解。降溫到40°C在攪拌狀態(tài)下，補加4L純凈水至浸潰液總體積達到95L，使浸潰液中活性組分的總濃度達到535g/L。降溫至室溫后將95L的鑰-鎳-磷浸潰液在0.3MPa的壓力下以霧化形式噴灑到載體上。在上述浸潰步驟中維持催化劑載體的溫度在28?40°C之間。
[0053]催化劑載體在噴浸鍋中噴浸完畢后，出料到養(yǎng)生槽中，靜置均化養(yǎng)生3小時，以使活性金屬組分進一步在催化劑載體中分散性均勻。養(yǎng)生完畢，通過加料機送入回轉(zhuǎn)式電加熱干燥爐，120°C條件下干燥，干燥完畢直接進入回轉(zhuǎn)式電加熱焙燒爐250°C條件活化制得催化劑成品。
[0054]實施例4
[0055]稱取160kg的三氧化二鋁催化劑載體放入回轉(zhuǎn)式浸潰鍋中，采用40L的純凈水對催化劑載體進行霧化噴水處理，保持霧化噴水過程中噴水的流量為1.2L/min。在霧化噴水處理結(jié)束后，持續(xù)攪拌均化催化劑載體，使催化劑載體繼續(xù)放熱50min，使水合熱充分放出后。向溶解罐中加入50升純凈水，開啟攪拌系統(tǒng),緩慢加入51kg的氧化鑰、17kg的堿式碳酸鎳，充分攪拌均勻，最后緩慢加入60kg磷酸(避免劇烈反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳爆沸)，然后加熱到100°C，恒溫2小時，至溶液呈均勻墨綠色，氧化鑰、堿式碳酸鎳全部溶解。降溫到40°C在攪拌狀態(tài)下，補加純凈水至浸潰液總體積達到72L，使浸潰液中活性組分的總濃度達到535g/L。降溫至室溫后將72L的鑰-鎳-磷浸潰液在0.4MPa的壓力下以霧化形式噴灑到載體上。在上述浸潰步驟中維持催化劑載體的溫度在28?46°C之間。
[0056]催化劑載體在噴浸鍋中噴浸完畢后，出料到養(yǎng)生槽中，靜置均化養(yǎng)生3小時，以使活性金屬組分進一步在催化劑載體中分散性均勻。養(yǎng)生完畢，通過加料機送入回轉(zhuǎn)式電加熱干燥爐，120°C條件下干燥，干燥完畢直接進入回轉(zhuǎn)式電加熱焙燒爐250°C條件活化制得催化劑成品。
[0057]實施例5
[0058]稱取160kg的三氧化二鋁催化劑載體放入回轉(zhuǎn)式浸潰鍋中，采用56L的純凈水對催化劑載體進行霧化噴水處理，保持霧化噴水過程中噴水的流量為1.5L/min。在霧化噴水處理結(jié)束后，持續(xù)攪拌均化催化劑載體，使催化劑載體繼續(xù)放熱20min，使水合熱充分放出后。向溶解罐中加入34升純凈水，開啟攪拌系統(tǒng)，緩慢加入51kg的氧化鑰、17kg的堿式碳酸鎳，充分攪拌均勻，最后緩慢加入60kg磷酸(避免劇烈反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳爆沸)，然后加熱到100°C，恒溫2小時，至溶液呈均勻墨綠色，氧化鑰、堿式碳酸鎳全部溶解。降溫到40°C在攪拌狀態(tài)下，使浸潰液中活性組分的總濃度達到535g/L。降溫至室溫后將56L的鑰-鎳-磷浸潰液在0.2MPa的壓力下以霧化形式噴灑到載體上。在上述浸潰步驟中維持催化劑載體的溫度在26?40°C之間。
[0059]催化劑載體在噴浸鍋中噴浸完畢后，出料到養(yǎng)生槽中，靜置均化養(yǎng)生3小時，以使活性金屬組分進一步在催化劑載體中分散性均勻。養(yǎng)生完畢，通過加料機送入回轉(zhuǎn)式電加熱干燥爐，120°C條件下干燥，干燥完畢直接進入回轉(zhuǎn)式電加熱焙燒爐250°C條件活化制得催化劑成品。
[0060]實施例6
[0061]稱取160kg的三氧化二鋁催化劑載體放入回轉(zhuǎn)式浸潰鍋中，采用12L的純凈水對催化劑載體進行霧化噴水處理，保持霧化噴水過程中噴水的流量為0.8L/min。在霧化噴水處理結(jié)束后，持續(xù)攪拌均化催化劑載體，使催化劑載體繼續(xù)放熱20min，使水合熱充分放出后。向溶解罐中加入70升純凈水，開啟攪拌系統(tǒng)，緩慢加入51kg的氧化鑰、17kg的堿式碳酸鎳，充分攪拌均勻，最后緩慢加入60kg磷酸(避免劇烈反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳爆沸)，然后加熱到100°C，恒溫2小時，至溶液呈均勻墨綠色，氧化鑰、堿式碳酸鎳全部溶解。降溫到40°C在攪拌狀態(tài)下，補加IOL純凈水至浸潰液總體積達到112L，使浸潰液中活性組分的總濃度達到454g/L。降溫至室溫后將112L的鑰-鎳-磷浸潰液在0.2MPa的壓力下以霧化形式噴灑到載體上。在上述浸潰步驟中維持催化劑載體的溫度在26?40°C之間。
[0062]催化劑載體在噴浸鍋中噴浸完畢后，出料到養(yǎng)生槽中，靜置均化養(yǎng)生3小時，以使活性金屬組分進一步在催化劑載體中分散性均勻。養(yǎng)生完畢，通過加料機送入回轉(zhuǎn)式電加熱干燥爐，120°C條件下干燥，干燥完畢直接進入回轉(zhuǎn)式電加熱焙燒爐250°C條件活化制得催化劑成品。
[0063]實施例7
[0064]稱取160kg的β (60)分子篩催化劑載體放入回轉(zhuǎn)式浸潰鍋中，采用2L的純凈水對催化劑載體進行霧化噴水處理，保持霧化噴水過程中噴水的流量為0.5L/min。在霧化噴水處理結(jié)束后，持續(xù)攪拌均化催化劑載體，使催化劑載體繼續(xù)放熱15min，使水合熱充分放出后。向溶解罐中加入40升純凈水，開啟攪拌系統(tǒng)，緩慢加入32kg的硝酸鎳，充分攪拌均勻，然后加熱到100°C，恒溫2小時，至硝酸鎳全部溶解。降溫到40°C在攪拌狀態(tài)下，補加2L純凈水至浸潰液總體積達到60L，使浸潰液中活性組分的總濃度達到520g/L。降溫至室溫后將60L的硝酸鎳浸潰液在0.2MPa的壓力下以霧化形式噴灑到載體上。在上述浸潰步驟中維持催化劑載體的溫度在26?40°C之間。
[0065]催化劑載體在噴浸鍋中噴浸完畢后，出料到養(yǎng)生槽中，靜置均化養(yǎng)生3小時，以使活性金屬組分進一步在催化劑載體中分散性均勻。養(yǎng)生完畢，通過加料機送入回轉(zhuǎn)式電加熱干燥爐，120°C條件下干燥，干燥完畢直接進入回轉(zhuǎn)式電加熱焙燒爐250°C條件活化制得催化劑成品。
[0066]實施例8
[0067]稱取160kg的β (60)分子篩催化劑載體放入回轉(zhuǎn)式浸潰鍋中，采用6L的純凈水對催化劑載體進行霧化噴水處理，保持霧化噴水過程中噴水的流量為0.5L/min。在霧化噴水處理結(jié)束后，持續(xù)攪拌均化催化劑載體，使催化劑載體繼續(xù)放熱20min，使水合熱充分放出后。向溶解罐中加入40升純凈水，開啟攪拌系統(tǒng)，緩慢加入32kg的硝酸鎳，充分攪拌均勻，然后加熱到100°C，恒溫2小時，至硝酸鎳全部溶解。降溫到40°C在攪拌狀態(tài)下，補加7L純凈水至浸潰液總體積達到65L，使浸潰液中活性組分的總濃度達到480g/L。降溫至室溫后將65L的硝酸鎳浸潰液在0.2MPa的壓力下以霧化形式噴灑到載體上。在上述浸潰步驟中維持催化劑載體的溫度在30?46°C之間。
[0068]催化劑載體在噴浸鍋中噴浸完畢后，出料到養(yǎng)生槽中，靜置均化養(yǎng)生3小時，以使活性金屬組分進一步在催化劑載體中分散性均勻。養(yǎng)生完畢，通過加料機送入回轉(zhuǎn)式電加熱干燥爐，120°C條件下干燥，干燥完畢直接進入回轉(zhuǎn)式電加熱焙燒爐250°C條件活化制得催化劑成品。
[0069]實施例9
[0070]稱取160kg的硅藻土催化劑載體放入回轉(zhuǎn)式浸潰鍋中，采用4L的純凈水對催化劑載體進行霧化噴水處理，保持霧化噴水過程中噴水的流量為0.5L/min。在霧化噴水處理結(jié)束后，持續(xù)攪拌均化催化劑載體，使催化劑載體繼續(xù)放熱20min，使水合熱充分放出后。向溶解罐中加入70升純凈水，開啟攪拌系統(tǒng)，緩慢加入25kg的硝酸鎳，充分攪拌均勻，最后緩慢加入12kg硝酸銅，然后加熱到100°C，恒溫2小時，至硝酸鎳和硝酸全部溶解。降溫到45°C在攪拌狀態(tài)下，補加2L純凈水至浸潰液總體積達到90L，使浸潰液中活性組分的總濃度達到410g/L。降溫至室溫后將90L的鎳-銅浸潰液在0.1SMPa的壓力下以霧化形式噴灑到載體上。在上述浸潰步驟中維持催化劑載體的溫度在31?42°C之間。
[0071]催化劑載體在噴浸鍋中噴浸完畢后，出料到養(yǎng)生槽中，靜置均化養(yǎng)生3小時，以使活性金屬組分進一步在催化劑載體中分散性均勻。養(yǎng)生完畢，通過加料機送入回轉(zhuǎn)式電加熱干燥爐，150°C條件下干燥，干燥完畢直接進入回轉(zhuǎn)式電加熱焙燒爐300°C條件活化制得催化劑成品。
[0072]實施例10
[0073]稱取160kg的硅藻土催化劑載體放入回轉(zhuǎn)式浸潰鍋中，采用8L的純凈水對催化劑載體進行霧化噴水處理，保持霧化噴水過程中噴水的流量為0.5L/min。在霧化噴水處理結(jié)束后，持續(xù)攪拌均化催化劑載體，使催化劑載體繼續(xù)放熱20min，使水合熱充分放出后。向溶解罐中加入70升純凈水，開啟攪拌系統(tǒng)，緩慢加入25kg的硝酸鎳，充分攪拌均勻，最后緩慢加入12kg硝酸銅，然后加熱到100°C，恒溫2小時，至硝酸和硝酸銅全部溶解。降溫到50°C在攪拌狀態(tài)下，補加5L純凈水至浸潰液總體積達到87L，使浸潰液中活性組分的總濃度達至Ij424g/L。降溫至室溫后將87L的鎳-銅浸潰液在0.1SMPa的壓力下以霧化形式噴灑到載體上。在上述浸潰步驟中維持催化劑載體的溫度在28?42°C之間。
[0074]催化劑載體在噴浸鍋中噴浸完畢后，出料到養(yǎng)生槽中，靜置均化養(yǎng)生3小時，以使活性金屬組分進一步在催化劑載體中分散性均勻。養(yǎng)生完畢，通過加料機送入回轉(zhuǎn)式電加熱干燥爐，150°C條件下干燥，干燥完畢直接進入回轉(zhuǎn)式電加熱焙燒爐300°C條件活化制得催化劑成品。
[0075]對比例I
[0076]向溶解罐中加入80L純凈水，開啟攪拌系統(tǒng)，緩慢加入51kg的氧化鑰、17kg的堿式碳酸鎳，充分攪拌均勻，最后緩慢加入60kg磷酸(避免劇烈反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳爆沸)，然后加熱到100°C，恒溫2小時，至溶液呈均勻墨綠色，氧化鑰、堿式碳酸鎳全部溶解。降溫到40°C在攪拌狀態(tài)下，補加32L純凈水至浸潰液中活性組分的總濃度達到454g/L。降至室溫后備用。
[0077]稱取160kg的催化劑載體放入回轉(zhuǎn)式浸潰鍋中，通過計量罐將112L鑰-鎳-磷浸潰溶液在0.2MPa風(fēng)壓下以霧化形式均勻噴灑到催化劑氧化鋁載體上。
[0078]催化劑載體在噴浸鍋中噴浸完畢后，出料到養(yǎng)生槽中，靜置均化養(yǎng)生3小時，以使活性金屬組分進一步在催化劑載體中分散性均勻，養(yǎng)生完畢通過加料機送入回轉(zhuǎn)式電加熱干燥爐，120°C條件下干燥，干燥完畢直接進入回轉(zhuǎn)式電加熱焙燒爐250°C條件活化制得催化劑成品。
[0079]對比例2
[0080]向溶解罐中加入40L純凈水，開啟攪拌系統(tǒng)，緩慢加入32kg的硝酸鎳，充分攪拌均勻，然后加熱到100°c，恒溫2小時，至硝酸鎳全部溶解。降溫到40°C在攪拌狀態(tài)下，補加7L純凈水至浸潰液中活性組分的總濃度達到480g/L。降至室溫后備用。
[0081]稱取160kg的β (60)分子篩催化劑載體放入回轉(zhuǎn)式浸潰鍋中，通過計量罐將65L硝酸鎳浸潰液在0.2MPa風(fēng)壓下以霧化形式均勻噴灑到分子篩催化劑載體上。
[0082]催化劑載體在噴浸鍋中噴浸完畢后，出料到養(yǎng)生槽中，靜置均化養(yǎng)生3小時，以使活性金屬組分進一步在催化劑載體中分散性均勻，養(yǎng)生完畢通過加料機送入回轉(zhuǎn)式電加熱干燥爐，120°C條件下干燥，干燥完畢直接進入回轉(zhuǎn)式電加熱焙燒爐250°C條件活化制得催化劑成品。
[0083]對比例3
[0084]向溶解罐中加入60L純凈水，開啟攪拌系統(tǒng)，緩慢加入25kg的硝酸鎳，充分攪拌均勻，最后緩慢加入12kg硝酸銅然后加熱到100°C，恒溫2小時，至全部溶解。降溫到50°C在攪拌狀態(tài)下，補加12L純凈水至浸潰液中活性組分的總濃度達到410g/L。降至室溫后備用。
[0085]稱取160kg的硅藻土催化劑載體放入回轉(zhuǎn)式浸潰鍋中，通過計量罐將90L鎳-銅浸潰液在0.2MPa風(fēng)壓下以霧化形式均勻噴灑到硅藻土催化劑載體上。
[0086]催化劑載體在噴浸鍋中噴浸完畢后，出料到養(yǎng)生槽中，靜置均化養(yǎng)生3小時，以使活性金屬組分進一步在催化劑載體中分散性均勻，養(yǎng)生完畢通過加料機送入回轉(zhuǎn)式電加熱干燥爐，150°C條件下干燥，干燥完畢直接進入回轉(zhuǎn)式電加熱焙燒爐300°C條件活化制得催化劑成品。
[0087]測定:
[0088]對實施例1至10和對比例I至3中制備的催化劑的強度、比表面積和破碎率進行測定，測定結(jié)果分別見表1、表2和表3。其中，
[0089]催化劑強度采用DLIII型智能強度測壓機進行測定，測定方法為:各12粒制得的催化劑顆粒成品進行強度測定，去掉12粒中強度的最高值和最低值，剩余10粒取平均值；
[0090]催化劑比表面積采用3020氮吸附儀測定；
[0091]破碎率通過質(zhì)量百分比法測定，即IOOg催化劑成品中產(chǎn)生的碎料質(zhì)量。
[0092]表1:實施例與對比例制備的催化劑的強度對比(單位:N/粒)
[0093]
【權(quán)利要求】
1.一種負載型催化劑的制備方法，所述制備方法包括以浸潰的方式將活性組分負載到催化劑載體上的浸潰步驟，其特征在于，在所述浸潰步驟之前，還包括對所述催化劑載體進行加濕放熱處理的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，對所述催化劑載體進行加濕放熱處理的步驟包括: 對所述催化劑載體進行霧化噴水處理； 對經(jīng)霧化噴水處理的催化劑載體進行放熱處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，對所述催化劑載體進行霧化噴水處理的步驟中所使用的水的體積為等量浸潰相同重量催化劑載體時所需的浸潰液總體積的3%?35% ;優(yōu)選所使用的水的體積為等量浸潰相同重量催化劑載體時浸潰液總體積的3%?15% ;優(yōu)選所述水為純凈水。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于， 對所述催化劑載體進行霧化噴水處理的步驟中，以0.5?1.0L/min的流量進行霧化噴水，更優(yōu)選以0.8L/min的流量進行霧化噴水； 在所述放熱處理的步驟中，攪拌所述催化劑載體均化放熱處理10?30min。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述浸潰步驟包括: 將活性組分配制成浸潰液； 將所述浸潰液以噴灑浸潰的方式負載到所述催化劑載體上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述浸潰步驟中將包含活性組分的浸潰液通過霧化形式以噴灑浸潰的方式負載到所述催化劑載體上，優(yōu)選所述噴灑浸潰的步驟在0.1?0.3MPa，優(yōu)選在0.2MPa的壓力下進行。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述浸潰步驟中維持催化劑載體的溫度在28?50°C之間，優(yōu)選所述浸潰步驟采用等量浸潰的方法。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述浸潰液中活性組分的總濃度為400 ?550g/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑載體為三氧化二鋁、分子篩或娃藻土 ；所述活性組分包括鑰-鎳-磷、鑰-鈷-磷、鶴-鎳、鎳-銅或鎳；當(dāng)所述催化劑載體為三氧化二鋁時，所述三氧化二鋁催化劑載體以硅、硼、鋯或鈦為助劑， 優(yōu)選當(dāng)所述催化劑載體為三氧化二鋁時，對所述催化劑載體進行所述霧化噴水步驟中所用水的體積為等量浸潰相同重量催化劑載體時所需的浸潰液總體積的5%?35% ;進一步優(yōu)選5%?15% ； 優(yōu)選當(dāng)所述催化劑載體為分子篩或硅藻土?xí)r，對所述催化劑載體進行所述霧化噴水步驟中所用水的體積為等量浸潰相同重量催化劑載體時所需的浸潰液總體積的3%?10%。
10.一種負載型催化劑，其特征在于，所述負載型催化劑采用權(quán)利要求1?9中任一項所述的制備方法制備而成。
【文檔編號】B01J23/755GK104001557SQ201410253133
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】謝鋒, 王權(quán), 曹春香, 郝新文, 陳曉藝, 趙建軍, 王建 申請人:山東公泉化工股份有限公司