铬系列微球状流化床异丁烷脱氢催化剂的浸渍干燥工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种铬系列微球状流化床异丁烷脱氢催化剂的浸渍干燥工艺，其创新点在于所述工艺步骤为：S1 准备工序：首先将微球状的氧化铝载体加入到旋转真空浸渍干燥机内；S2 预加热工序：将氧化铝载体加热至30℃~50℃，停止加热；配制含铬组分的浸渍液，并在旋转真空浸渍干燥机外将浸渍液加热到50~55℃；S3 预浸渍工序：启动真空旋转浸渍机搅拌,将浸渍液喷淋到氧化铝载体上； S4 浸渍干燥工序：真空干燥。本发明专利技术的优点在于：采用该方法的催化剂载体浸渍效果好，无需多次浸渍，效率高，经后期工序制作出的催化剂活性组分分布均匀，尤其适用于后期采用流化床进行干燥的铬系列微球状流化床异丁烷脱氢催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种催化剂制备方法，特别涉及一种铬系列微球状流化床异丁烷脱氢催化剂的浸渍干燥工艺。
技术介绍
异丁烷是催化裂化碳四馏分中主要组分之一，其含量可高达34%，长期以来，由于只重视烯烃的利用，而将烷烃大多作为燃料烧掉，造成巨大的浪费。自二十世纪九十年代，随着分离技术的提高，碳四馏分作为石油化工原料的应用得到快速发展，预计，其将是继乙烯和丙烯之后的可能得到充分利用的石油化工原料。美国、日本和西欧的碳四化工利用率为60-70%，而我国仅有40%，并以烯烃利用为主。因此，开发异丁烷的化工利用技术，不仅为烯烃源头提供补充，而且对提升石油化工相关企业的竞争力有重要的现实意义。近年来，随着异丁烯应用领域的不断扩大，现有的乙烯副产异丁烯总量已难以满足日益增长的需求，异丁烷脱氢制成为解决异丁烯问题的主要竞争技术之一，在异丁烷资源丰富的地区而备受青睐。世界范围内由异丁烷脱氢生产的异丁烯每年达300多万吨，而目前我国还没有工业化的工艺及相关设备。已经工业化的异丁烷脱氢工艺有Phillips公司的Star工艺、联合催化和鲁姆斯公司的Catofin工艺、UOP公司的Oleflex工艺、Linde与Engelhard共同开发的Linde工艺以及俄罗斯雅罗斯拉夫尔研究院与意大利Snamprogetti工程公司联合开发的FBD-4流化床脱氢工艺等。在异丁烷脱氢反应中，催化剂的积炭失活是直接脱氢工艺的主要制约因素，同时该反应在热力学上为吸热反应。近年来，为解决直接脱氢法的能耗问题和催化剂积碳问题，采用放热反应的氧化脱氢工艺，各种催化剂被大量研究报道，但深度氧化产物COx难以避免，到目前为止，异丁烯的单程收率仍然低于30％，难以与直接脱氢法竞争。因此，异丁烷直接脱氢依然是最有潜力的转化途径，关键是开发新型高选择性和抗积炭的催化剂。因此开发高活性、抗积碳催化剂体系，实现流化床异丁烷脱氢国产化，无论对炼油企业还是石油化工行业均具有重要意义。在具有异丁烷资源的地区，该工艺过程也将备受关注，关键技术的成功开发，其应用前景十分明确。流化床异丁烷脱氢催化剂，由于其使用性能的要求，便于催化剂在反应器中的流化、减少催化剂的跑损，需要催化剂具有适度的粒度分布，颗粒直径主要集中在20——150μm。同时，这种催化剂的活性组分通常采用Cr2O3，含量通常在14%以上。国外目前已知的制备方法主要有两种：一是用氧化铝载体与硝酸铬溶液打浆，之后通过输送装置送入喷雾干燥或过滤后进行闪蒸干燥，然后高温焙烧。这种方法粒度控制难度大、蒸发水分时的能耗高，且干燥过程由于二次成型会改变原有载体的粒径分布。另外一种方法是用氧化铝载体分步多次饱和浸渍、干燥，然后高温焙烧。在催化剂的浸渍过程中，由于浸渍液的硝酸铬浓度极高，硝酸铬溶液遇到氧化铝载体，极易结晶析出，导致活性组分不能均匀分布在氧化铝载体的孔道中。此外，目前的浸渍干燥工艺主要适用于条状或球状的贵金属Pt系列、分子筛—稀土—钒系金属系列的活性组分催化剂，经检索未发现采用铬元素为活性组分并结合流化态干燥工艺制备的流化床异丁烷脱氢催化剂的浸渍干燥工艺。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种浸渍效果好、效率高的铬系列微球状流化床异丁烷脱氢催化剂的浸渍干燥工艺。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种铬系列微球状流化床异丁烷脱氢催化剂的浸渍干燥工艺，其创新点在于所述工艺步骤为：S1准备工序：首先将微球状的氧化铝载体加入到旋转真空浸渍干燥机内，该旋转真空浸渍干燥机具体结构为：包括真空旋转浸渍机以及粉体回用器，真空旋转浸渍机由一圆柱体状浸渍内筒以及环绕整个浸渍内筒外壁的夹套共同构成，在浸渍内筒内安装有喷淋装置及搅拌装置；所述粉体回用器设置在真空旋转浸渍机的一侧的上端，并与浸渍内筒相连通，所述粉体回用器呈圆锥体状，粉体回用器的顶端具有一抽真空口，粉体回用器的上端具有一反吹风口，在粉体回用器的内部安装有除尘布袋，在粉体回用器的外壁上设置有振打敲击锤；搅拌装置包括一水平设置在浸渍内筒中的搅拌轴，以及四个水平方向设置且与搅拌轴垂直的搅拌刀，搅拌轴上分布有六组犁刀，犁刀顶端与浸渍内筒内壁的间距在3~10mm之间；S2预加热工序：然后在旋转真空浸渍干燥机的夹套内通入热源，将氧化铝载体加热至30℃~50℃，停止加热；配制含铬组分的浸渍液，并在旋转真空浸渍干燥机外将浸渍液加热到50~55℃；S3预浸渍工序：启动真空旋转浸渍机搅拌,搅拌刀不动，犁刀的搅拌转速为5~10转/min，将配制好的浸渍液在1min内通过喷淋装置喷淋到至浸渍内筒中的氧化铝载体上，实现与氧化铝载体的动态浸渍，浸渍时间60~120分钟；所述浸渍液与氧化铝载体的液固比为1.0~2.0L/kg；S4浸渍干燥工序：继续往旋转真空浸渍干燥机的夹套内通入热源，并对旋转真空浸渍干燥机的浸渍内筒进行抽真空，实现真空干燥，浸渍内筒中浸渍液与氧化铝载体温度控制在70~75℃，真空度控制在不小于0.08MPa；同时，在真空干燥过程中，通过搅拌装置不断搅拌浸渍液和氧化铝载体，实现动态浸渍，直到催化剂的干基含量不小于40%wt，犁刀的转速为20~30转/min，搅拌刀的转速为100~200转/min。优选的，所述氧化铝载体的粒径在5~200μm之间。本专利技术的优点在于：本专利技术中将浸渍液和氧化铝载体加热至一定程度后，进行预浸渍，通过预浸渍使得氧化铝载体和浸渍液进行良好的静态浸渍，避免浸渍液中的硝酸铬结晶析出；然后再通过旋转真空浸渍干燥机进行抽真空干燥，在此过程中通过搅拌装置进行搅拌实现动态浸渍，有利于将活性组分均匀的分布到氧化铝载体的孔道中。采用该方法的催化剂载体浸渍效果好，无需多次浸渍，效率高，经后期工序制作出的催化剂活性组分分布均匀，尤其适用于后期采用流化床进行干燥的铬系列微球状流化床异丁烷脱氢催化剂。具体实施方式本专利技术中铬系列微球状流化床异丁烷脱氢催化剂的浸渍干燥工艺，其工艺步骤为：S1准备工序：首先将微球状的氧化铝载体加入到旋转真空浸渍干燥机内，氧化铝载体的粒径在5~200μm之间；该旋转真空浸渍干燥机具体结构为：包括真空旋转浸渍机以及粉体回用器，真空旋转浸渍机由一圆柱体状浸渍内筒以及环绕整个浸渍内筒外壁的夹套共同构成，在浸渍内筒内安装有喷淋装置及搅拌装置；所述粉体回用器设置在真空旋转浸渍机的一侧的上端，并与浸渍内筒相连通，所述粉体回用器呈圆锥体状，粉体回用器的顶端具有一抽真空口，粉体回用器的上端具有一反吹风口，在粉体回用器的内部安装有除尘布袋，在粉体回用器的外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铬系列微球状流化床异丁烷脱氢催化剂的浸渍干燥工艺，其特征在于所述工艺步骤为：S1 准备工序：首先将微球状的氧化铝载体加入到旋转真空浸渍干燥机内，该旋转真空浸渍干燥机具体结构为：包括真空旋转浸渍机以及粉体回用器，真空旋转浸渍机由一圆柱体状浸渍内筒以及环绕整个浸渍内筒外壁的夹套共同构成，在浸渍内筒内安装有喷淋装置及搅拌装置；所述粉体回用器设置在真空旋转浸渍机的一侧的上端，并与浸渍内筒相连通，所述粉体回用器呈圆锥体状，粉体回用器的顶端具有一抽真空口，粉体回用器的上端具有一反吹风口，在粉体回用器的内部安装有除尘布袋，在粉体回用器的外壁上设置有振打敲击锤；搅拌装置包括一水平设置在浸渍内筒中的搅拌轴，以及四个水平方向设置且与搅拌轴垂直的搅拌刀，搅拌轴上分布有六组犁刀，犁刀顶端与浸渍内筒内壁的间距在3~10mm之间；S2 预加热工序：然后在旋转真空浸渍干燥机的夹套内通入热源，将氧化铝载体加热至30℃~50℃，停止加热；配制含铬组分的浸渍液，并在旋转真空浸渍干燥机外将浸渍液加热到50~55℃；S3 预浸渍工序：启动真空旋转浸渍机搅拌, 搅拌刀不动，犁刀的搅拌转速为5~10转/min，将配制好的浸渍液在1min内通过喷淋装置喷淋到至浸渍内筒中的氧化铝载体上，实现与氧化铝载体的动态浸渍，浸渍时间60~120分钟；所述浸渍液与氧化铝载体的液固比为1.0~2.0L/kg；S4 浸渍干燥工序：继续往旋转真空浸渍干燥机的夹套内通入热源，并对旋转真空浸渍干燥机的浸渍内筒进行抽真空，实现真空干燥，浸渍内筒中浸渍液与氧化铝载体温度控制在70~75℃，真空度控制在不小于0.08MPa；同时，在真空干燥过程中，通过搅拌装置不断搅拌浸渍液和氧化铝载体，实现动态浸渍，直到催化剂的干基含量不小于40%wt，犁刀的转速为20~30转/min，搅拌刀的转速为100~200转/min。...

【技术特征摘要】
1.一种铬系列微球状流化床异丁烷脱氢催化剂的浸渍干燥工艺，其特征在于所述工艺
步骤为：
S1准备工序：首先将微球状的氧化铝载体加入到旋转真空浸渍干燥机内，该旋转真空
浸渍干燥机具体结构为：包括真空旋转浸渍机以及粉体回用器，真空旋转浸渍机由一圆柱
体状浸渍内筒以及环绕整个浸渍内筒外壁的夹套共同构成，在浸渍内筒内安装有喷淋装置
及搅拌装置；所述粉体回用器设置在真空旋转浸渍机的一侧的上端，并与浸渍内筒相连通，
所述粉体回用器呈圆锥体状，粉体回用器的顶端具有一抽真空口，粉体回用器的上端具有
一反吹风口，在粉体回用器的内部安装有除尘布袋，在粉体回用器的外壁上设置有振打敲
击锤；搅拌装置包括一水平设置在浸渍内筒中的搅拌轴，以及四个水平方向设置且与搅拌
轴垂直的搅拌刀，搅拌轴上分布有六组犁刀，犁刀顶端与浸渍内筒内壁的间距在3~10mm之
间；
S2预加热工序：然后在旋转真空浸渍干燥机的夹套内通入热源，将氧化铝载体加热至
30℃~50℃，停止加热；配制含铬组分的浸渍液，并在旋转真空浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖俊平，葛志勇，王建松，
申请(专利权)人：江苏扬子催化剂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32