Способ приготовления гранулированного цеолита Советский патент 1991 года по МПК C01B33/34 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, а именно к способам приготовления гранулированного цеолита, используемого в качестве носителя, адсорбента и для производства катализаторов.

Цель изобретения - повышение механической прочности гранул.

П р и м е р 1. Для приготовления гранулированного цеолита ислользуют цеолит CaY (мольное отношение SlOa. AtaOa 4,5) с влажностью (ППП - потери при прокаливании при-850°С) равной 15 мас.% и порошок гидроксида алюминия с размером частиц 125 мкм (ППП 24,7%).

В месильную машину объемом 0,5 л с двумя Z-образными лопастями для перемешивания загружают 176 г порошка цеолита CaY и 66 г порошка гидроксида алюминия. Порошки перемешивают в течение 15 мин, затем добавляют 15,0 г глицерина. Полученную смесь перемешивают 15 мин и добавляют по каплям 0,75 мл концентрированной азотной кислоты и 125 мл дистиллированной воды. Полученную смесь перемешивается 20 мин и подается на гранулирование в экструдер. ППП смеси, подаваемой на грануляцию, составляют 45 - 50 мас.%. Диаметр матрицы составляет 2 мм. Полученные гранулы высушивают при температуре 50 и 119°С по 3 ч при каждой температуре. Высушенные гранулы прокаливают при температуре 550°С в токе сухого воздуха в течение 4 ч,

Определение прочности гранул проводят в соответствии с методом испытаний по ОСТ 38.01267.8-82 на раздавливание ножом. Для определения коэффициента прочности берут 40 гранул. Коэффициент прочности (средний) определяют как частное от деления соответствующего значения прочности на средний диаметр гранул, выраженный в миллиметрах.

о ел ел

ЧЭ О

Кср -

d

где КСр - средний коэффициент прочности, кг/мм;

Рср - средняя прочность, кг/гранула; d -- среднее значение диаметра гранулы, мм.

Состав гранулированного цеолита, мас.%:

Цеолит CaY75

А120з25

Диаметр гранул, мм2

Коэффициент прочности гранул, кг/мм1,60

Количество глицерина от веса цеолита, %10

Количество HNOa на пеп- тизацию, мг/г15/1000

П р и м е р 2. Гранулирование цеолита CaY проводят, как в примере 1, но количество подаваемого глицерина составляет 5 мас.%.

Коэффициент прочности гранул 1,58 кг/мм.

П р и м е р 3. Гранулирование цеолита CaY проводят, как в примере 1, но количество подаваемого глицерина составляет 1 мас.%.

Коэффициент прочности гранул 1,60 кг/мм.

П р и м е р 4 (для сравнения). Гранулирование цеолита CaY проводят, как в примере 1, но количество подаваемого глицерина составляет 0,5 мас.%;

Коэффициент прочности гранул 1,47 кг/мм. Данный пример показывает, что снижение количества глицерина ниже 1 % от веса цеолита приводит к снижению коэффициента прочности.

П р и м е р 5 (для сравнения). Гранулирование цеолита CaY проводят, как в примере 1, но количество подаваемого глицерина составляет 14 мас.%.

Коэффициент прочности гранул 1,45 кг/мм. Данный пример показывает, что увеличение количества глицерина выше 10 мас.% приводит к снижению коэффициента прочности. При увеличении содержания глицерина выше 10% при прокалке гранул наблюдают экзометрический эффект при выгорании глицерина, что требует также увеличения времени прокаливания.

Таким образом увеличение содержания глицерина выше 10 мас.% нецелесообразно.

Примерб (прототип). Гранулирование цеолита CaY проводят, как в примере 1, но в отсутствие глицерина.

Коэффициент прочности гранул 1,20 кг/мм.

П р и м е р 7 Гранулирование цеолина

проводят, как в примере 1, но в качестве

цеолита берут цеолит NaY и количество

азотной кислоты на пептизацию составляет

30 мл на 1000 г.

Коэффициент прочности гранул 1,2 кг/мм.

0 Примерв (для сравнения). Гранулирование цеолита NaY проводят, как в примере 7, но без добавления глицерина.

Коэффициент прочности гранул 0,6 кг/мм.

5 Примеры7и8 показывают, что цеолит в натриевой форме гранулируется труднее и коэффициент прочности гранул ниже для цеолита в натриевой форме по сравнению с кальциевой формой. 0 Но введение глицерина на стадии гранулирования повышает прочность гранул в 2 раза. Эффект введения глицерина для натриевой формы еще более значительный.

П р и м е р 9. Гранулирование цеолита 5 проводят, как в примере 1, но в качестве цеолита берут цеолит Н ЦБК (цеолит высококремнеземный типы ZSM). Молярное отношение SiCtoAlaOa равно 39,0.

Коэффициент прочности гранул 0 1,22 кг/мм.

П р и м е р 10 (для сравнения). Гранулирование цеолита НЦВК проводят, как в примере 1, но без добавления глицерина. Коэффициент прочности гранул 1,0 кг/мм. 5Примеры 9и 10 показывают, что

введение глицерина на стадии гранулирования повышает прочность гранул, но для цеолита НЦВК этот эффект несколько ниже, чем для цеолитов типа Y, 0 Пример. Гранулирование цеолита проводят, как в примере 1, но в качестве цеолита берут цеолит типа морденит в аммонийной форме. (NH4 - морденит). Молярное отношение ЗЮа А Оз в мордените 5 равно 13,0.

Коэффициент прочности гранул 1,35 кг/мм.

v П р и м е р 12 (для сравнения). Гранулирование МНз-морденита проводят, как в 0 примере 11, но без добавления глицерина. Коэффициент прочности гранул 0,70 кг/мм.

П р и м е р 13, Гранулирование цеолита

проводят, как в примере 1, но в качестве

5 цеолита берут Na-морденит и количество

азотной кислоты составляет 60 мл на 1000 г

Коэффициент прочности гранул

0,75 кг/мм.

П р и м е р 14 (для сравнения). Гранулирование Na-морденита проводят, как в примере 13, но без добавления глицерина. Количество азотной кислоты составляет 120 мл на 1000 г.

Коэффициент прочности гранул 0,2 кг/мм.

Примеры 13 и 14 показывают, что для морденита в Na форме эффект введения глицерина на стадии смешения особенно высок - наблюдается увеличение коэффициента прочности в 4 раза (с 0,2 до 0,75 кг/мм).

Для случая гранулирования Na-морде- нита без глицерина приходится увеличивать количество кислоты в 2 раза, чтобы получить минимальную прочность.

Пример 15. Для приготовления гра- нулированного цеолита н-морденит используют связующее глину (каолинХ99.55% - SiOa 0,45% - АДОз) с влажностью 13 мас.%, Гранулирование проводят, как в примере 1, но пептизацию азотной кислотой проводят в количестве 6 мл на 1 кг.

Коэффициент прочности гранул 1,25 кг/мм.

Пример 16 (для сравнения). Гранулирование н-морденита проводят, как в при- мере 15, но без добавления глицерина.

Коэффициент прочности гранул 1,0 кг/мм.

П р и м е р 17. Гранулирование н-морденита проводят как в примере 15, но в качестве связующего берут силикат натрия.

Коэффициент прочности гранул 1,27 кг/мм

Пример18 (для сравнения). Гранулирование н-морденита проводят, как в примере 17, но без добавления глицерина.

Коэффициент прочности гранул 1,12 кг/мм.

Примеры 15-18 показывают, что при использовании вместо гидроксида алюминия других видов связующих наблюдают также повышение прочности гранул в присутствии глицерина.

Формула изобретения

Способ приготовления гранулированного цеолита, включающий смещение его со связующим, пептизацию кислотой, увлажнение полученной смеси и гранулирование с последующей сушкой и прокаливанием е токе воздуха при 110-550°С, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности гранул, при смешении цеолита со связующим дополнительно вводят глицерин в количестве 1 - 10 мас.% в пересчете на прокаленный цеолит

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, а именно к способам приготовления гранулированного цеолита используемого в качестве носителя, адсорбента и для производства катализаторов, а также позволяет повысить механическую прочность гранул. В месильную машину загружают порошок цеолита и добавляют порошок гидроксида алюминия в количестве 25-30 мас,%. Перемешивают 15 мин и добавляют 1-10 мас.% глицерина, в полученную смесь по каплям вводят азотную кислоту. Смесь перемешивают 20 мин и подают на гранулирование в экструдер. Диаметр гранул 2 мм. Гранулы сушат при 50 и 110°С по 3 ч и прокаливают при 550°С в токе сухого воздуха 4 ч. Коэффициент прочности 1,60 кг/мм.