催化劑成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及催化劑領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種催化劑成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 固體催化劑在實(shí)際使用過程中需要具有特定的形狀和尺寸W適應(yīng)催化反應(yīng)器，因 而固體催化劑在實(shí)際使用前通常都先要經(jīng)過成型處理W獲得特定形狀和尺寸，而催化劑的 成型處理與催化劑的活性緊密相連，對(duì)催化劑的催化活性有很大影響，所W催化劑的成型 處理在催化劑制備中顯得非常重要。
[0003] 催化劑成型過程中設(shè)及很多影響因素，其中在成型過程中使用的粘結(jié)劑往往會(huì)對(duì) 后續(xù)的催化劑性能造成重要影響。例如，現(xiàn)有技術(shù)中催化劑在成型過程中通常使用擬薄水 侶石和硝酸作為粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑能夠使催化劑粉體很好地成型且成型后的催化劑具有很 高的機(jī)械強(qiáng)度，然而硝酸是一種氧化性和腐蝕性都極強(qiáng)的強(qiáng)酸，會(huì)腐蝕破壞催化劑的活性 位點(diǎn)，并且在成型后需要進(jìn)行高溫般燒W消除硝酸，運(yùn)導(dǎo)致部分催化劑發(fā)生燒結(jié)，進(jìn)一步破 壞了催化劑活性位點(diǎn)，并且破壞催化劑成型后的孔結(jié)構(gòu)，使成型后的催化劑活性降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種催化劑成型方法，在成型過程中不會(huì)破壞催化劑的活性位點(diǎn)， 能夠避免使成型后的催化劑的催化活性降低。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明提供一種催化劑成型方法，具體包括W下步驟：
[0007] 將催化劑粉體與堿性粘結(jié)劑混合W得到濕料團(tuán)，其中，堿性粘結(jié)劑為堿性娃溶膠、 堿性侶溶膠中的至少一種；將所述濕料團(tuán)進(jìn)行成型處理。
[0008] 其中，所述堿性粘結(jié)劑的固含量不低于30%。
[0009] W催化劑粉體質(zhì)量計(jì)，所述堿性粘結(jié)劑的添加量為50~150%。
[0010] 具體地，在所述將催化劑粉體與堿性粘結(jié)劑混合之后還包括：加入中性粘結(jié)劑進(jìn) 行再次混合；其中，所述中性粘結(jié)劑包括淀粉溶液或聚乙二醇溶液中的至少一種。 陽(yáng)011] 優(yōu)選地，所述中性粘結(jié)劑的添加量與所述堿性粘結(jié)劑的添加量之比為1:1~1:8。
[0012] 所述淀粉溶液或聚乙二醇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30~50%。
[0013] 進(jìn)一步地，在所述將催化劑粉體與堿性粘結(jié)劑混合之前還包括：將催化劑粉體與 助擠劑進(jìn)行混合。
[0014] 進(jìn)一步地，在所述將催化劑粉體與堿性粘結(jié)劑混合之后還包括：加入擴(kuò)孔劑進(jìn)行 再次混合。
[0015] 其中，所述擴(kuò)孔劑包括碳酸錠、碳酸氨錠或尿素中的至少一種；或者，所述擴(kuò)孔劑 包括淀粉溶液或聚乙二醇溶液中的至少一種。
[0016] 具體地，W催化劑粉體質(zhì)量計(jì)，所述擴(kuò)孔劑的添加量為10%~30%。
[0017] 本發(fā)明提供了一種催化劑成型方法，采用堿性娃溶膠、堿性侶溶膠中的一種或幾 種作為粘結(jié)劑，與催化劑粉體充分混合后進(jìn)行成型處理，由于催化劑是w單質(zhì)或氧化物的 形式負(fù)載于載體上形成活性中屯、，與現(xiàn)有技術(shù)通常采用硝酸和擬薄水侶石作為粘結(jié)劑相 比，本發(fā)明的堿性娃溶膠、堿性侶溶膠不會(huì)像硝酸一樣與催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，腐蝕催化劑 的活性中屯、，因而本發(fā)明可避免使成型后的催化劑的活性降低；而且，在成型處理過程中只 需進(jìn)行適當(dāng)?shù)母稍锛纯扇コs質(zhì)成分，無需進(jìn)行高溫般燒，因而也不會(huì)使催化劑燒結(jié)、或者 破壞催化劑成型后的孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步避免使成型后的催化劑的活性降低。
【附圖說明】
[001引圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的催化劑成型方法的工藝流程圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的催化劑成型方法的另一工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種催化劑成型方法，具體可W包括W下步驟：
[0022] S1、將催化劑粉體與堿性粘結(jié)劑混合W得到濕料團(tuán)，其中，堿性粘結(jié)劑包括堿性娃 溶膠、堿性侶溶膠中的至少一種；
[0023] S2、將得到的濕料團(tuán)進(jìn)行成型處理。
[0024] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種催化劑成型方法，采用堿性娃溶膠、堿性侶溶膠中的一 種或幾種作為粘結(jié)劑，與催化劑粉體充分混合后進(jìn)行成型處理，由于催化劑是W氧化物的 形式負(fù)載于載體上形成活性中屯、，與現(xiàn)有技術(shù)通常采用硝酸和擬薄水侶石作為粘結(jié)劑相 比，本發(fā)明的堿性娃溶膠、堿性侶溶膠不會(huì)像硝酸一樣與催化劑氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，腐蝕 催化劑的活性中屯、，因而本發(fā)明能夠避免使成型后的催化劑的活性的降低；而且，在成型處 理過程中只需進(jìn)行適當(dāng)?shù)母稍锛纯扇コs質(zhì)成分，無需進(jìn)行高溫般燒，因而也不會(huì)使催化 劑燒結(jié)、或破壞催化劑成型后的孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步避免使成型后的催化劑的活性降低。
[0025] 需要說明的是，所述催化劑粉體可W是貴金屬及其氧化物催化劑，例如銷基催化 劑；也可W是過渡金屬及其氧化物催化劑，例如儀基催化劑。
[00%] 步驟S1中，堿性粘結(jié)劑可W是堿性娃溶膠、堿性侶溶膠中的一種或幾種是說本發(fā) 明適用的堿性粘結(jié)劑可W只是堿性娃溶膠、或者堿性侶溶膠、也可W是堿性娃溶膠與堿性 侶溶膠的混合物。
[0027] 其中，堿性粘結(jié)劑的固含量不低于30 %，優(yōu)選可W為30~50 %，例如可W為30 %、 35%、40%、45%、50%等。具體地，堿性娃溶膠的固含量指的是娃溶膠中二氧化娃的含量， 堿性侶溶膠的固含量指的是侶溶膠中=氧化二侶的含量，運(yùn)樣，溶膠可W具有非常好的粘 度，能夠使溶膠與催化劑粉體混合時(shí)分散性和滲透性都較好，并且當(dāng)后續(xù)通過干燥處理使 水分蒸發(fā)時(shí)，溶膠粒子可牢固地附著在催化劑粉體表面，很好地粘合催化劑粉體。
[0028] 堿性粘結(jié)劑的添加量不宜太少，太少會(huì)導(dǎo)致不能使催化劑粉體良好地粘結(jié)成型； 也不宜太多，太多會(huì)導(dǎo)致干燥后催化劑的活性粒子被粘結(jié)劑包裹覆蓋，使催化劑活性降低。 在本發(fā)明一實(shí)施例中，W催化劑粉體質(zhì)量計(jì)，堿性粘結(jié)劑的添加量可W為50~150%，例如 可 W為 50%、70%、80%、90%、100%、125%、130%、150%等。
[0029] 在步驟S1中，在將催化劑粉體與堿性粘結(jié)劑混合之前還可W包括：將催化劑粉體 與助擠劑進(jìn)行混合。也就是說，可W先將催化劑粉體與助擠劑進(jìn)行混合，然后加入堿性粘結(jié) 劑進(jìn)行再次混合，W得到濕料團(tuán)。
[0030] 如圖2所示，先將催化劑粉體與助擠劑進(jìn)行第一次充分混合，然后加入堿性粘結(jié) 劑進(jìn)行第二次充分混合。助擠劑可W起到潤(rùn)滑的作用，添加助擠劑有助于減小物料顆粒之 間W及物料顆粒與成型設(shè)備之間的摩擦，避免其在成型過程中發(fā)生斷裂，且能夠使催化劑 成型后表面平滑無毛刺。
[0031] 其中，助擠劑具體可W是田菁粉、硬脂酸儀或干淀粉中的一種或幾種。田菁粉、硬 脂酸儀或干淀粉既具有良好的潤(rùn)滑作用，而且在后續(xù)過程中通過干燥即可去除，可避免助 擠劑對(duì)催化劑的污染。
[0032] 具體地，W催化劑粉體質(zhì)量計(jì)，助擠劑的添加量可W為3%~5%，例如3%、 3. 5%、4%、5%等。運(yùn)樣有助于催化劑成型，且使催化劑成型后具有光滑的表面形狀。
[0033] 在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，在將催化劑粉體與堿性粘結(jié)劑混合之后還可W包括： 加入中性粘結(jié)劑進(jìn)行再次混合。也就是說，可W先將催化劑粉體與堿性粘結(jié)劑進(jìn)行混合，然 后加入中性粘結(jié)劑進(jìn)行再次混合W得到濕料團(tuán)。
[0034] 進(jìn)一步地，如圖2所示，先將催化劑粉體與助擠劑充分混合，然后加入堿性粘結(jié)劑 進(jìn)行第二次充分混合，隨后還可加入中性粘結(jié)劑進(jìn)行第=次充分混合，最后得到濕料團(tuán)。 陽(yáng)035] 其中，適用的中性粘結(jié)劑可W包括淀粉溶液或陽(yáng)G(聚乙二醇，polyet的lene glycol)溶液中的一種或幾種。淀粉溶液或PEG溶液可W起到粘結(jié)劑的作用，能夠均勻分散 在堿性粘結(jié)劑與催化劑形成的混合體系中，在濕料團(tuán)成型干燥之后起到填充和支撐作用， 與娃溶膠或侶溶膠相互協(xié)作，提高成型后的催化劑的機(jī)械強(qiáng)度。
[0036] 就淀粉溶液或PEG溶液作中性粘結(jié)劑而言，淀粉溶液或PEG溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可W 為 30 ~50%，例如 30%、45%、50%等。
[0037] 需要說明的是，淀粉只有溶于水形成淀粉溶液時(shí)才可起到粘結(jié)劑的作用，而且淀 粉不溶于冷水，需要用40~60°C下的熱水進(jìn)行配置。 陽(yáng)03引其中，中性粘結(jié)劑的添加量與堿性粘結(jié)劑的添加量之比可W為1:1~1:8,例如可 W為1:1、1:2、1:4、1:5、1:7、1:8等。如果運(yùn)一比例大于1:1，也就是中性粘結(jié)劑的添加量 大于堿性粘結(jié)劑的添加量，則在中性粘結(jié)劑分散到堿性粘結(jié)劑與催化劑形成的混合體系中 時(shí)，會(huì)使堿性粘結(jié)劑與催化劑過度分散，導(dǎo)致成型后的催化劑在使用過程中巧塌，不能保持 所需形狀；而如果運(yùn)一比