生产磨蚀稳定的粒状材料的方法技术

本发明专利技术涉及具有改进的磨蚀的粒状颗粒和通过无机颗粒的流化床造粒生产粒状颗粒的方法，其中将粒径减小的颗粒进料至流化床造粒反应器中，由此生产具有改进的磨蚀的粒状颗粒。

Methods of producing abrasive stable granular materials

The invention relates to a method for producing granular particles by fluidized bed granulation with improved abrasive particles and inorganic particles, wherein the particles with reduced particle size are fed into the fluidized bed granulation reactor, thereby producing granular particles with improved abrasive.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产磨蚀稳定的粒状材料的方法
本专利技术涉及在流化床造粒反应器中生产粒状颗粒(granulatedparticle)的方法和球形的粒状颗粒。
技术介绍
某些化学过程利用了其中催化剂保持运动的化学反应器。这种反应器的实例包括在加氢处理领域中众所周知的移动床反应器(moving-bedreactor)，用于各种多相催化气相反应的流化床反应器(fluidized-bedreactor)和用于所述费-托(Fischer-Tropsch)工艺的淤浆相反应器(slurryphasereactor)。在这些方法中使用的大多数催化剂是负载型催化剂(supportedcatalyst)。这些负载型催化剂包括包含固体无机氧化物或混合氧化物如氧化铝、氧化硅、氧化硅-氧化铝、沸石、氧化钛或其混合物的载体材料。制备这些载体有许多方法，包括喷雾干燥、聚结(agglomeration)、挤出、滚圆(spheronization)，造粒(granulation)或溶胶-凝胶滴加技术和压实。所述方法产生的催化剂载体具有的颗粒具有范围为50～5000μm的典型粒径。流化床造粒(fluidizedbedgranulation)是用于制备具有中值粒径100～1000μm的载体材料的非常通用的方法。这种方法已描述于各种现有技术文献中，包括EP0163836B1和EP0611593B1，这两个专利教导了使用流化床造粒连续生产颗粒的方法。DE19629690A1教导了α-氧化铝颗粒使用有机粘合剂进行聚结而作为磨蚀剂。DD274980教导了一种生产基于氧化铝的可以用作吸附剂、催化剂组分或催化剂的球形颗粒的方法。DE274980描述了通过在稀硝酸中搅拌富含勃姆石化合物(boehmiterichcompound)而制备所述颗粒化分散体，其中HNO3/Al2O3比率为0.08。由于所述催化剂颗粒在这种反应器中的运动，磨损稳定性是这些催化剂颗粒的重要特性，因为它直接影响这些方法的经济性。通过现有技术方法获得的所述粒状颗粒的特征在于以负面方式影响所述磨损稳定性的相当粗糙的表面。因此，本专利技术的一个目的是改进这一特定的特性。
技术实现思路
令人惊奇的是，据发现，通过降低进料至流化床造粒反应器中的所述无机颗粒的粒径能够显著改进由流化床造粒方法获得的所述球形粒状颗粒的磨蚀。根据本专利技术的第一方面，提供了一种在流化床造粒反应器中生产粒状颗粒的方法，该方法包括将分散于分散介质中的无机颗粒进料至所述流化床造粒反应器，在所述分散介质中的无机颗粒具有1μm～15μm的D90值(D＝直径)。进料至所述流化床造粒反应器中的无机颗粒的粒径D90值优选为1μm～10μm，最优选1μm～5μm。D90值是指所述分散介质中所有无机颗粒的90％小于该尺寸，而10％大于该尺寸。所述分散体中颗粒的粒径D90值通过使用MalvernMastersizer2000的激光散射进行测定。所述无机颗粒可以包括碱土金属，稀土元素，铂族元素，铁族元素，Cu，Ag，Au，Zn，Al，In，Sn，Si，P，V，Nb，Mo，W，Mn，Re，Ti，Zr或其混合物的化合物。优选所述无机颗粒包括Al，Si，Ti，Mg，Zn，Ca或其混合物的化合物。最优选所述无机颗粒包括氧化铝、氧化硅或其混合物的颗粒。优选所述化合物是氧化物或氧化物水合物或混合氧化物或混合氧化物水合物。通常而言，所述氧化铝颗粒具有高纯度并含有小于100ppm的Na、小于150ppm的Fe和小于200ppm的Si。所述氧化铝可以包括水合氧化铝如勃姆石，三羟铝石(Bayerite，拜耳石)，过渡氧化铝如γ-(伽马)，δ-(德尔塔)或θ-(西塔)氧化铝，α-(阿尔法)氧化铝或其混合物。优选所述氧化铝由勃姆石组成或包括勃姆石。出于本专利技术的目的，所述术语勃姆石还包括假勃姆石(Pseudo-Boehmite)。如果所述无机颗粒包含勃姆石，则使用所述Scherrer公式由所述(120)反射计算的所述勃姆石的微晶尺寸可能处于3nm～50nm的范围内。所述无机颗粒在进料至所述流化床造粒反应器之前分散于分散介质中。所述分散介质是液体的并且通常是水，但也可以包括有机极性溶剂、单质子酸、稳定剂、碱或其混合物。所述有机极性溶剂可以包括醇、醚、酯、酮、酰胺、腈(nitrile)、亚砜，例如，乙醇、异丙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮、二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜或其混合物。如果将单质子酸加入到所述分散介质中，则可以加入少于5vol-％(相对于所述未稀释的酸和相对于所述分散介质的总体积)的单质子酸。所述单质子酸可以包括硝酸、甲酸、乙酸或其混合物。可选地，向所述分散体中加入稳定剂充当分散助剂或粘合剂。这种稳定剂可以包括磷酸盐、膦酸盐、硅酸盐、腐植酸盐(huminate)、聚羧酸、聚羧酸盐、磺酸盐、二元醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、碳水化合物、阿拉伯树胶、糖或其混合物。优选所述稳定剂是聚乙烯醇或碳水化合物，特别是化学改性纤维素如羟甲基纤维素。加入所述分散介质中的稳定剂的量取决于所选的无机颗粒。通常而言，相对于无机颗粒的量，向所述分散介质中加入了0.2wt％～10wt％的量的稳定剂。如果选择氧化铝作为所述无机颗粒，则相对于氧化铝颗粒的量，优选向所述分散介质中加入0.5wt％～5wt％的所述稳定剂。所述碱可以包括氨。此外，如果选择氧化铝作为所述无机颗粒，则优选所述分散介质与通过根据DE3244972C1或EP0790859B1制备的醇铝(aluminiumalcoholate)水解获得的所述分散介质相同，该两个专利通过引用结合于本文中。本文中，公开了一种用于使金属(例如，铝)与纯物质形式或其混合物形式的C1-C12醇反应的装置和方法。所获得的产物是一种醇铝，其随后可以在水、酸化水或水-氨溶液中水解而形成铝氧化物-氢氧化物的分散体。所述分散介质的pH通常为2～12，优选为4～10，最优选为5～8。所述分散介质的无机颗粒固体含量处于5％～60％的范围内(相对于所述分散介质的总重量(不包括任何固体含量)的无机颗粒重量百分比)。本专利技术的所述方法可以包括将所述无机颗粒研磨至粒径D90值为1μm～15μm，优选1μm～10μm，最优选1μm～5μm的初始步骤。优选所述分散介质中的无机颗粒研磨至粒径D90值为1μm～15μm，优选1μm～10μm，而最优选1μm～5μm。本专利技术的所述方法包括后续的煅烧步骤。煅烧在350～1600℃，优选550～1200℃的温度下进行30分钟至5小时的时间段。如果使用，煅烧会除去痕量的有机粘合剂，并且如果选择，还会将勃姆石转化成过渡氧化铝或α-氧化铝。在所述流化床造粒反应器中，包含无机颗粒的分散介质喷雾于处理室中，同时加热的过程气体从底部至顶部流动通过所述处理室。该方法需要初级颗粒(primaryparticle)(种子材料)，并且这些初级颗粒可以通过喷雾干燥包含所述无机颗粒的分散介质而形成，或可选地已经存在于所述处理室中。这些初本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在流化床造粒反应器中生产粒状颗粒的方法，所述方法包括将分散于分散介质中的无机颗粒进料至所述流化床造粒反应器中，所述分散介质中的无机颗粒具有1～15μm的D

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170406 EP 17165384.31.一种在流化床造粒反应器中生产粒状颗粒的方法，所述方法包括将分散于分散介质中的无机颗粒进料至所述流化床造粒反应器中，所述分散介质中的无机颗粒具有1～15μm的D90值。


2.根据权利要求1所述的方法，其中将包含分散于其中的无机颗粒的分散介质喷雾至所述流化床造粒反应器的处理室中，同时加热的过程气体从底部至顶部流动通过所述处理室，在进入所述处理室时加热的气体优选具有0～550℃，更优选50～550℃，最优选100～400℃的入口温度。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中进料到所述流化床造粒反应器中的所述分散介质中的无机颗粒的D90值为1μm～10μm，优选1μm～5μm。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其中所述无机颗粒包括碱土金属、稀土元素、铂族元素、铁族元素、Cu、Ag、Au、Zn、Al、In、Sn、Si、P、V、Nb、Mo、W、Mn、Re、Ti、Zr或其混合物的化合物，所述化合物优选是其氧化物或氧化物水合物或其混合物。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述无机颗粒是以下各项的颗粒：氧化铝、氧化硅或其混合物，优选水合氧化铝、勃姆石和/或三羟铝石，且特别是勃姆石。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述分散介质包含水或由水组成。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将稳定剂加入所述分散介质中，所述稳定剂优选是聚乙烯醇或碳水化合物。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在进入所述流化床造粒反应器之前，将所述分散介质中的无机颗粒研磨至1～15μm，优选1～10μm，最优选1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·施拉格，马尔科·弗里德里希，
申请(专利权)人：萨索尔德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE