一种固相粉体混合焙烧设备及催化剂制备方法技术

本发明专利技术公开了一种固相粉体混合焙烧设备及催化剂制备方法，所述固相粉体混合焙烧设备包括混合室、加热炉和连接在该混合室和该加热炉之间的输送混合装置，所述的混合室上设有加料口，所述的输送混合装置包括电机、第一转轴和设置于第一转轴上、沿轴向方向延伸并围绕所述第一转轴的第一螺旋叶片，以及第二转轴和设置于第二转轴上、沿轴向方向延伸并围绕所述第二转轴的第二螺旋叶片。本发明专利技术还提供了应用上述固相粉体混合焙烧设备的催化剂制备方法，以及一种用于轻质油品吸附脱硫的粉末状脱硫吸附剂的制备方法，该制备方法具有催化剂制备流程短、催化剂收率高，催化剂的耐磨强度好和反应活性高等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂加工领域，具体地，涉及一种固相粉体混合浸溃设备和一种催化剂制备方法。
技术介绍
负载型催化剂广泛应用于石油化工领域，主要由耐热无机氧化物载体和活性金属组分组成。制备这类催化剂一般采用浸溃法或共沉淀法，其中浸溃法在工业上应用更广泛，浸溃法一般有三个过程:(1)浸溃过程，先将活性金属配置成溶液，将干的或湿的载体在一定条件下与溶有活性组分的浸溃液接触浸泡。(2)干燥过程，即在一定温度下将浸溃后催化剂中的溶剂挥发掉。(3)焙烧过程，经焙烧后得到负载了活性金属氧化物的催化剂。工业上使用的浸溃方法有很多种，按浸溃方法可分为饱和浸溃和过饱和浸溃；按载体情况可分为干法浸溃和湿法浸溃。采用干的载体浸溃为干法浸溃，而载体预先浸水，再浸活性组分溶液的为湿法浸溃。按照生产流程划分又可以分为连续浸溃和间歇式浸溃，其中常用的连续化浸溃方式如盘式浸溃和提篮式浸溃，间歇式浸溃方式如糖衣锅和转鼓浸溃等。这种方法虽然有利于活性金属在载体上的均匀分布，但是附着活性组分的过程在溶液中进行的，这样就涉及到催化剂前体的干燥过程或是成型问题，这样做在工业化生产中就增加了能耗，产生环境污染的问题，且增加了对催化剂性能的影响因素。另外，对于颗粒粒径小于100 μ m的粉末状催化剂，还存在容易胶溶、催化剂颗粒团聚等问题。例如，在轻质油品生产过程中，采用吸附剂吸附脱除轻质油品中的可大幅度降低汽油中的硫含量，同时最大限度地保持汽油辛烷值。吸附脱硫技术中采用的脱硫吸附剂是负载型催化剂，主要组成为氧化铝、氧化锌和活性金属组分氧化镍。同时，由于应用于流化床反应装置，脱硫吸附剂粒径小于100 μ m，强度较低。如果采用传统的浸溃法生产脱硫吸附剂，吸附剂载体中存在大量的氧化锌，能够与浸溃溶液发生胶融反应从而破坏吸附剂的强度和吸附催化性能；另外吸附剂强度较差导致剂耗比较大，易团聚。因此需要开发出新的催化剂制备方法和设备，实现固相粉体催化剂工业化连续生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种固相粉体混合焙烧设备和一种催化剂制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种固相粉体混合焙烧设备，该设备包括依次连通的混合室、输送混合装置和加热炉，所述的混合室上设有加料口，所述的输送混合装置包括电机、第一转轴和设置于第一转轴上、沿轴向方向延伸并围绕所述第一转轴的第一螺旋叶片。优选地，所述的输送混合装置还包括第二转轴和沿轴向方向延伸并围绕所述第二转轴设置的第二螺旋叶片，其中，所述第一螺旋叶片和所述第二螺旋叶片相互交错。优选地，所述第一转轴和第二转轴的直径相等，所述第一螺旋叶片和所述第二螺旋叶片沿轴向方向的长度相同、外径相同、螺距相同并且旋向相反，该电机驱动所述第一转轴正向旋转且所述第二转轴反向旋转。优选地，所述固相粉体混合焙烧设备还包括齿轮传动箱和与所述电机的输出轴相连的电机减速器，该齿轮传动箱中设置有相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述第一转轴通过所述主动齿轮的转轴与所述电机减速器相连，所述第二转轴与所述从动齿轮的转轴相连。优选地，所述主动齿轮和从动齿轮的齿数和模数都相同。优选地，所述第一转轴上还设置有围绕所述第一转轴的第一混合搅拌叶片组，所述第二转轴上还设置有围绕所述第二转轴的第二混合搅拌叶片组，所述第一混合搅拌叶片组和所述第二混合搅拌叶片组长度相同，所述第一混合搅拌叶片组和所述第二混合搅拌叶片组相互交错地设置。优选地，所述第一混合搅拌叶片组和所述第二混合搅拌叶片组的数量相同且都为1-5 个。优选地，所述第一混合搅拌叶片组的末端与所述第二转轴之间的径向间距大于或等于0.2_，所述第二混合搅拌叶片组的末端与所述第一转轴之间的径向间距大于或等于0.2_，相邻的所述第一混合搅拌叶片组和第二混合搅拌叶片组之间的距离大于或等于lmm0优选地，相邻的所述第一混合搅拌叶片组之间的间距和/或相邻的所述第二混合搅拌叶片组之间的间距为所述第一前螺旋叶片的螺距的0.2-1倍。优选地，所述第一螺旋叶片和所述第二螺旋叶片延伸至所述加热炉之内。优选地，所述加热炉的内径为D，所述第一螺旋叶片和所述第二螺旋叶片伸入所述加热炉的长度为10mm-(D-10)mm,优选为50mm-(D-50)mm。优选地，所述的加热炉为回转式加热炉，所述的回转式加热炉沿向下倾斜的角度设置，回转式加热炉的轴线与水平线的夹角为2-15°。优选地，所述固相粉体混合焙烧设备还包括催化剂载体进料装置和活性金属前驱体进料装置，所述的催化剂载体进料装置包括相互连通的第一计量器和输送器，该输送器与所述混合室相连通；所述的活性金属前驱体进料装置包括相互连通的第二计量器和输送器，该输送器与所述混合室相连通。本专利技术还提供一种催化剂制备方法，该催化剂制备方法采用本专利技术所述的固相粉体混合焙烧设备，所述催化剂制备方法包括:将粉末状催化剂载体加入到所述混合室中；将含结晶水的活性金属前驱体粉体加入到所述混合室中并使该活性金属前驱体粉体与所述粉末状催化剂载体接触；将两种粉体接触后下落到输送混合装置中，进行混合搅拌并输送到所述加热炉中；在加热炉中在300-760°C、优选400-650°C的温度下加热0.5-6小时、优选0.5-4小时，得到负载了活性金属组分的粉体催化剂。优选地，所述固体粉相混合焙烧设备还包括催化剂载体进料装置和活性金属前驱体进料装置，所述的催化剂载体进料装置包括相互连通的第一计量器和输送器，该输送器与所述混合室相连通；所述的活性金属前驱体进料装置包括相互连通的第二计量器和输送器，该输送器与所述混合室相连通；所述催化剂制备方法还包括:通过所述第一计量器量取预定量的所述催化剂载体；通过所述第二计量器量取预定量的所述活性金属前驱体；分别通过输送器输送到所述混合室中。—种轻质油品脱硫吸附剂的制备方法，采用本专利技术所述的固相粉体混合焙烧设备，所述催化剂制备方法包括:将粉末状脱硫吸附剂载体加入到所述混合室中；将六水硝酸镍结晶体粉体加入到所述混合室中并使六水硝酸镍结晶体与脱硫吸附剂载体接触；将两种粉体接触后下落到输送混合装置中，进行混合搅拌并输送到所述加热炉中；加热炉中在300-760°C的温度下加热0.5-5.5小时，得到轻质油品脱硫吸附剂；加入到混合室中的脱硫吸附剂载体和六水硝酸镍结晶体的量使其满足脱硫吸附剂载体和六水硝酸镍结晶体的重量比为0.6-3.3。以脱硫吸附剂总重量为基准，以氧化物计，所述的脱硫吸附剂的组成为:含有15-30wt %的氧化招、5-23wt %的氧化娃、8_33wt %的氧化镍和20_65wt%的氧化锌,所述的脱硫吸附剂载体的平均粒径为60-100 μ m。本专利技术提供的固相粉体混合焙烧设备的有益效果为:本专利技术提供的固相粉体混合焙烧设备具有第一转轴和第二转轴上的互相配合的两组输送螺旋叶片和两组搅拌叶片及其他相互配合的部件，能够在输送混合物料的同时自行清理粘附在螺旋叶片间的物料。并且能够提高两种粉体混合的均匀程度。在用于制备脱硫吸附剂时，可以有效降低脱硫吸附剂载体的破损率。本专利技术提供的催化剂制备方法的有益效果为:本专利技术提供的催化剂制备方法采用本专利技术所述的固相粉体混合焙烧设备，大大缩短了催化剂制备流程，与现有此类催化剂制备工艺相比制备流程可以简化制备流程50%左右，有效降低操作人员劳动强度并且可以降低工厂能耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固相粉体混合焙烧设备，其特征在于，该设备包括依次连通的混合室(1)、输送混合装置(9)和加热炉(2)，所述的混合室上设有加料口，所述的输送混合装置(9)包括电机(10)、第一转轴(31)和设置于第一转轴(31)上、沿轴向方向延伸并围绕所述第一转轴(31)的第一螺旋叶片(32)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何金龙，周健，吕庐峰，田志鸿，李学锋，刘亚林，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11