【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粘结剂，特别涉及一种高稳定性粘结剂、吸附剂、催化裂化催化剂及制备方法。
技术介绍
1、成型是工业上制备吸附剂、催化剂的主要工序之一。通过各类粉体、颗粒、溶液或熔融原料在一定外力作用下互相聚集，可以提供颗粒均匀性、强度、堆比、孔结构、比表面积和表面纹理结构良好的球型颗粒，可以达到装填均匀，堆积性好，相互间磨损小的显著效果。成型技术在粉末冶金、陶瓷、建材、橡塑材料、医药、化工等工业已广泛应用。在成型过程中，根据粉体性能可添加粘结剂，填充于成型物料的空隙中，增大可塑性，提高粒子间结合强度，提高吸附剂、催化剂强度，降低成型时物料内部或物料与模具之间的摩擦力，以及改进孔结构的作用。
2、关于吸附剂的成型方法目前已经存在部分现有技术。如cn1184702a公开了一种球型吸附剂的成型方法，该方法按如下步骤进行成型：将x型或y型分子筛晶体粉、高岭土或/和膨润土或/和氧化铝、纤维素钠和增孔剂(或/和木质素)混合成混合干粉，送入造粒机内加水形成微粒，再送入糖衣机内与水、干粉滚动成球形颗粒，再经干燥、活化而成。又如，cn1358566a公开了一种吸附剂的制备方法，该方法按如下步骤进行：将颗粒为0.5-2.0μm的x型沸石原粉或y型沸石原粉、粘结剂及扩孔剂混合成干粉，经过或不经过加水磨细处理后烘干，粉碎成粉；加入造粒机转盘中，喷撒水雾滚动成球。在上述转动成球的方法中，均是在转动设备中，边加干粉边喷湿，反复滚动成球。然而由于设备转动时产生气流，因此添加干粉时扬尘较大、作业环境较差，导致物料跑损严重，产品收率较低；另外，在转动成球
3、cn200810116448.4公开了一种催化裂化催化剂的制备方法，包括将铝粘结剂以及酸混合打浆的步骤，并在浆液中加入碱提高浆液的ph值，然后加入酸，降低浆液的ph值的步骤。该方法可以提高拟薄水铝石的胶溶性能，改善催化剂的强度和孔结构，但两次加酸造成酸用量增加，腐蚀设备严重，同时要求喷雾塔具有很高的耐酸性能，在现有的工业装置上难以实现工业生产。美国专利us4086187、us4206085和us4333857都公开了一种抗磨损分子筛催化剂，其制备方法包括在以拟薄水铝石为粘结剂的y型分子筛催化剂中，加入聚硅酸铵，可获得较好的催化剂强度和较大的孔体。但这些专利所公开的制备工艺复杂，且成本较高，难以在工业上使用。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决以硅凝胶为基本结构的粘结剂稳定性差、粘度低，成型的吸附剂或催化裂化催化剂强度差、成本高的问题，提供一种高稳定性粘结剂、吸附剂、催化裂化催化剂及制备方法，该高稳定粘结剂具有四价金属稳定骨架结构、二价/三价金属平衡表面电荷、凝胶粒度小、稳定性高、且粘结性强的特点。
2、第一方面，本专利技术提供了一种高稳定性粘结剂，是采用以下技术方案得以实现的。
3、一种高稳定性粘结剂，所述粘结剂为双金属改性的硅凝胶，双金属中第一金属为骨架配位的四价金属，第二金属为高分散二价或/和三价金属；以粘结剂的总质量为基准，以干基计，硅凝胶的含量为80-98％，第一金属含量为1-15％，第二金属含量为1-5％。
4、进一步的，所述粘结剂的粒度d90≤5μm，例如可以是1μm、2μm、3μm、4μm或5μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
5、第二方面，本专利技术提供了一种高稳定性粘结剂的制备方法，是采用以下技术方案得以实现的。
6、一种上述高稳定性粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
7、s1.溶胶基质的制备：将水玻璃与无机酸溶液混合，调节ph值至2-3，得到酸性硅溶胶；
8、s2.溶胶基质改性：将四价金属盐溶液与有机胺混合得到四价金属溶胶，再与步骤s1所得酸性硅溶胶混合，然后进行升温老化，四价金属与硅原子形成骨架配位，得到第一金属改性溶胶基质；
9、s3.硅凝胶的制备：向步骤s2所得第一金属改性溶胶基质中加入一定量水玻璃，调节ph值至4-8，形成包覆氧化硅的亚稳定硅凝胶，将硅凝胶进行过滤、洗涤杂质，得到稳定硅凝胶滤饼；
10、s4.硅凝胶粘性提升：将步骤s3所得硅凝胶滤饼高速分散至微米级粒度的乳液状，同时加入二价或/和三价金属盐溶液，置换硅凝胶胶粒表面羟基，得到高分散的第二金属改性胶态化硅凝胶，即为高稳定性粘结剂。
11、进一步的，步骤s1中，水玻璃中二氧化硅的质量含量为8～40％，例如可以是8％、10％、15％、20％、25％、30％、35％或40％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
12、进一步的，步骤s1中，无机酸选用硫酸、硝酸、盐酸、磷酸中的一种或多种的混合物。
13、进一步的，步骤s1中，控制ph值为2-3，例如可以为2.0、2.2、2.4、2.5、2.6、2.8或3.0，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。当ph值<2时，即在强酸条件下，由于氢离子浓度较高，所含电解质浓度较高，溶胶的胶凝速度加快；当ph值为2-3时，即弱酸条件下，所含电解质浓度较低，此时胶粒表面所带电荷密度增多，酸性硅溶胶处于一个较为宽阔的亚稳定区域；当ph值>3时，此时胶粒表面所带电荷密度减少，胶粒之间易发生碰撞产生胶凝。
14、进一步的，步骤s2中，四价金属盐选用硫酸钛、硫酸氧钛、硝酸锆、或硫酸锆中的一种或多种的混合物，典型但非限制性的组合包括硫酸钛与硝酸锆的组合，硫酸钛与硫酸锆的组合，硫酸氧钛与硝酸锆的组合，硫酸氧钛与硫酸锆的组合。
15、进一步的，步骤s2中，有机胺选用二乙胺、三乙胺、正丁胺中的一种或多种的混合物。
16、进一步的，步骤s2中，四价金属与有机胺的摩尔比为(10-50)：1。
17、进一步的，步骤s2中，四价金属溶胶与酸性硅溶胶的质量比为1：(1-50)。
18、进一步的，步骤s2中，升温老化条件为40-90℃保持1-12h。
19、通过采用上述技术方案，四价金属与有机胺进行混合形成配位体，加入酸性硅溶胶进行升温老化，四价金属进入酸性硅溶胶骨架，减小其胶粒间相互碰撞发生胶凝，提高溶胶稳定性，所述四价金属利用率为95％-99％。
20、进一步的，步骤s3中，水玻璃中二氧化硅的质量含量为10-30％。例如可以是10％、15％、20％、25％或30％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
21、进一步的，步骤s3中，调节ph值至4-8，例如可以为4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5或8，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。当ph值<4时，溶胶处于亚稳定区域；当ph值>8时，粒子表面所带电荷密度大，ζ电位高，粒子间斥力增强，溶胶可保持长期稳定状态；当ph值为4-8时，粒子表面所带电荷密度减小，ζ电位进入临本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高稳定性粘结剂，其特征在于：所述粘结剂为双金属改性的硅凝胶，双金属中第一金属为骨架配位的四价金属，第二金属为高分散二价或/和三价金属；以粘结剂的总质量为基准，以干基计，硅凝胶的含量为80-98％，第一金属含量为1-15％，第二金属含量为1-5％。
2.一种权利要求1所述的高稳定性粘结剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种高稳定性粘结剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中，无机酸选用硫酸、硝酸、盐酸、磷酸中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求2所述的一种高稳定性粘结剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中，四价金属盐选用硫酸钛、硫酸氧钛、硝酸锆、或硫酸锆中的一种或多种的混合物；有机胺选用二乙胺、三乙胺、正丁胺中的一种或多种的混合物；四价金属与有机胺的摩尔比为(10-50)：1。
5.根据权利要求2所述的一种高稳定性粘结剂的制备方法，其特征在于：步骤S3中，水玻璃中二氧化硅的质量含量为10-30％。
6.根据权利要求2所述的一种高稳定性粘结剂的制备方法，其特征在于：步骤S4中，乳液状硅凝
7.一种吸附剂，其特征在于：包括权利要求1所述粘结剂和吸附剂粉体。
8.根据权利要求7所述的一种吸附剂，其特征在于：所述吸附剂粉体选用二氧化硅、氧化硅分子筛、X分子筛或Y分子筛中的一种或多种的混合物。
9.一种权利要求7所述吸附剂的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：
10.一种催化裂化催化剂，其特征在于：包括权利要求1所述粘结剂以及分子筛、高岭土、去离子水、拟薄水铝石及无机酸。
...【技术特征摘要】
1.一种高稳定性粘结剂，其特征在于：所述粘结剂为双金属改性的硅凝胶，双金属中第一金属为骨架配位的四价金属，第二金属为高分散二价或/和三价金属；以粘结剂的总质量为基准，以干基计，硅凝胶的含量为80-98％，第一金属含量为1-15％，第二金属含量为1-5％。
2.一种权利要求1所述的高稳定性粘结剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种高稳定性粘结剂的制备方法，其特征在于：步骤s1中，无机酸选用硫酸、硝酸、盐酸、磷酸中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求2所述的一种高稳定性粘结剂的制备方法，其特征在于：步骤s2中，四价金属盐选用硫酸钛、硫酸氧钛、硝酸锆、或硫酸锆中的一种或多种的混合物；有机胺选用二乙胺、三乙胺、正丁胺中的一种或多种的混合物；四价金属与有机胺的摩尔比为(10-50)：1。
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭健，李滨，杨震，孙振海，郭春垒，宫毓鹏，李犇，王梦迪，侯立伟，
申请(专利权)人：中海油天津化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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