CN109718831B

CN109718831B - 制备裂化催化剂的方法及裂化催化剂

Info

Publication number: CN109718831B
Application number: CN201711051686.7A
Authority: CN
Inventors: 何金龙; 田志鸿; 李学锋; 张翊; 刘亚林
Original assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2022-12-13
Anticipated expiration: 2037-10-31
Also published as: CN109718831A

Abstract

本公开涉及一种制备裂化催化剂的方法及裂化催化剂，该方法包括以下步骤：a、将分子筛和水混合打浆，得到分子筛浆液；b、将粉体基质、酸和水混合，得到基质浆液；c、将步骤a中得到的所述分子筛浆液与步骤b的中得到的所述基质浆液混合并研磨至均质化，得到催化剂胶体；d、将步骤c中得到的所述催化剂胶体进行陈化，然后喷雾干燥成型；其中，步骤b和步骤c在连续制胶机中进行。该方法能够有效提高裂化催化剂的催化活性。

Description

制备裂化催化剂的方法及裂化催化剂

技术领域

本公开涉及一种制备裂化催化剂的方法及裂化催化剂。

背景技术

在我国催化裂化工艺是石油加工的重要技术手段，而裂化催化剂的性能对该技术具有重大影响。目前，制备裂化催化剂一般是将基质和活性组分混合打浆成胶、喷雾干燥成型后得到产品。基质材料包括高岭土、氧化铝、硅溶胶、铝溶胶、偏铝酸钠、硫酸铝、水玻璃、海泡石、以及其它一些粘土，裂化催化剂的基质一般由上述材料的两种或两种以上按照一定配比混合均匀。Y型分子筛是催化剂的常用活性组分。催化剂中的Y型分子筛均由NaY分子筛制备。一般合成的分子筛在初始状态下几乎没有催化性能，需要对其进行改性，以使其具有特定的催化性能。改性后的分子筛与基质材料按照配方要求和一定生产工艺混合均匀、喷雾干燥后成为催化剂产品。

专利CN1690169A公开了一种制备催化剂的方法，该方法包括将铝溶胶、水合氧化铝、粘土、酸、分子筛和水打浆混合均匀，制成一种浆液，使浆液的固含量为25～40重量％，然后干燥得到的浆液，在打浆时还加入一种硅溶胶，所述硅溶胶是平均颗粒直径为5～100纳米的颗粒，并且80％以上的颗粒直径在平均颗粒直径的0.5～1.5倍之间。

专利CN1240814A公开了一种烃类催化裂化催化剂的制造方法，在喷雾干燥成型前向含有羟基氯化铝、白土和Y型分子筛的催化剂浆液中加入硅凝胶或硅溶胶，然后进行喷雾干燥、洗涤，烘干后得到成品催化剂。

专利CN1247885A提供一种裂化催化剂的制备方法，该方法包括将铝溶胶、拟薄水铝石、粘土、无机酸以及分子筛浆液打浆混合均匀制成催化剂浆液，使浆液的固含量为25～45重％，然后喷雾干燥；其特征在于铝溶胶在粘土和无机酸之前加入，分子筛浆液在无机酸之后加入，优选的是无机酸在铝溶胶和拟薄水铝石之后加入，其余物料的加入顺序没有特别的限制。

专利CN1098130A公开了一种制备催化剂的方法，其制备方法是将粘土与脱离子水混合打浆，加入盐酸酸化，加入拟薄水铝石、铝溶胶、沸石分子筛打浆，经干燥、洗涤或焙烧即得产品。该催化剂在活性、强度、汽油产率等方面都有改进，同时，反应产物中的焦炭明显减少。产品由20～80m％的粘土、5～40m％的复合铝基粘结剂、0～5m％选自Sn、Ti、Mg等元素的氧化物、5～40m％选自晶胞常数为2.432～2.472nm的八面沸石、ZSM-5沸石、β沸石及其混合物组成。

专利CN1064098A提供一种含铝交换层状粘土的裂化催化剂，它由5～40％硅铝比大于5的Y型沸石活性组分，5～40％铝交换层状粘土助剂和20～90％全合成或半合成载体组成。

专利CN1311288A提供一种裂化催化剂的制备方法，该方法包括将分子筛浆液、铝溶胶、拟薄水铝石、粘土以及无机酸打浆混合均匀制成催化剂浆液，然后喷雾干燥；其特征在于分子筛浆液和/或铝溶胶在粘土和无机酸之前加入，无机酸在铝溶胶之后加入，优选的是无机酸在铝溶胶和拟薄水铝石之后加入，其余物料的加入顺序没有特别的限制，并且在喷雾干燥前的所说催化剂浆液中加入一种碱金属硅酸盐。

专利CN1197692A提供一种裂化催化剂的制备方法，是由5～40m％的选自晶胞常数为2.432～2.472nm的八面沸石、ZSM-5沸石及其混合物为活性组分，辅以60～95m％的无定型硅-铝载体而构成，其制备方法是将分子筛浆液加入到经三步共胶制得的硅-铝胶体中、打浆、浆液碱化、过滤、打浆、浆液酸化、喷雾、洗涤、干燥、得产品。

专利CN1223906A公开的是一种含新型改性Y沸石的烃类裂化催化剂。由1～55重％的磷改性Y沸石或与其它沸石的混合物、0～85重％的粘土、和/或0～90重％的耐高温无机氧化物、0.1～5重％的磷(以P计)和0～5重％的稀土(以RE₂O₃计)组成。其中新型改性Y沸石的制备是以NaY沸石为原料，经过一次含磷的铵溶液交换和一次高温水汽焙烧，即“一交一焙”工艺，制得含磷的Y沸石。

专利CN1032498A公开了一种半合成流化催化裂化催化剂的制备方法，是在喷雾干燥之前在由分子筛、粘土和粘结剂组成的催化剂水浆液中加入占固含量0.005～0.30重％，最好0.01～0.15重％的分子量为250～500万单位的聚丙烯酰胺作为减粘剂。

专利USP6200464公开了一种催化剂的制备方法，其内容是首先将分子筛颗粒外测涂上氧化铝涂层，涂层的厚度为10～50纳米。其特征在于将分子筛浸入氧化铝浆料中，分子筛的粒径范围为0.1～10微米，将分子筛干燥后与载体混合，制备成催化剂。

专利CN1232862A公开了一种全白土型流化催化裂化催化剂，其特点是以中径位的原高岭土为原料，经浆化喷雾成型为40～100μm的母体微粒，一部分母体微粒高温焙烧得到高温焙烧微球，另一部分在较低温度下焙烧得到偏高岭土微球，两种微球按一定比例混合，在硅酸钠、导向剂等存在下进行晶化反应，得到NaY沸石含量和硅铝比都较高的微球，将此晶化产物再经过NH₄ ⁺、R_E ³⁺四次交换、两次焙烧即得到所需的催化剂。

专利CN1429882A涉及一种催化裂化催化剂，其特征是以高岭土为主要原料通过原位晶化技术制备高活性催化裂化(FCC)催化剂，其制备过程是将高岭土、固体晶种、助剂、有机分散剂或/和粘结剂等经喷雾干燥成型为高岭土微球A；经高温焙烧得到偏高岭土微球；然后与硅酸钠、氢氧化钠等进行晶化反应，得到NaY沸石含量为20～70％、沸石硅铝比4.0～6.0的晶化微球。后经一次焙烧及NH₄ ⁺、Re₃ ⁺三次交换得到催化剂产品。

专利CN85108056A公开了一种制备催化剂的方法，其方法是(1)在有效温度、PH和时间条件下，用含氟盐与一种大孔沸石和一种无机氧化物基体的混合物相接触；(2)将第(1)步的产物进行铵交换以保证催化剂中的Na₂O重量低于2.0％(根据沸石重量计算)。该产品中还可自由地加入有效量的下列元素的至少一种稀土阳离子，该阳离子选自下述元素，即铈、镧、镨、钕、钷、钐、铕、镥、钆、铽、镝、钬、铒、铥和镱。

现有裂化催化剂制备专利技术主要针对分子筛材料的改性，比如引入不同的金属物种；或者是对基质材料的改进，比如提高基质材料的孔容和抗重金属污染等。然而，催化剂的制备过程特别是催化剂打浆成胶过程对催化剂的化学活性和物理性能都有重要影响。在裂化催化剂的工业生产中由于生产设备的大型化，很容易造成催化剂胶体分散不均和局部颗粒度偏大，特别是酸溶液在催化剂胶体中局部浓度过高，从而破坏分子筛的结晶度因此降低催化剂的催化活性。

发明内容

本公开的目的是提供一种制备裂化催化剂的方法及裂化催化剂，该方法能够有效提高裂化催化剂的催化活性。

为了实现上述目的，本公开第一方面：提供一种制备裂化催化剂的方法，该方法包括以下步骤：

a、将分子筛和水混合打浆，得到分子筛浆液；

b、将粉体基质、酸和水混合，得到基质浆液；

c、将步骤a中得到的所述分子筛浆液与步骤b的中得到的所述基质浆液混合并研磨至均质化，得到催化剂胶体；

d、将步骤c中得到的所述催化剂胶体进行陈化，然后喷雾干燥成型；

其中，步骤b和步骤c在连续制胶机中进行，该制胶机包括进料管、出料管、混合反应室和驱动装置；所述混合反应室包括由上至下依次设置的进料预混区、混合反应单元和出料收集区；所述进料管包括分别与所述进料预混区连通的第一液体进料管、第二液体进料管和粉体进料管，所述出料管与所述出料收集区连通；所述混合反应单元包括由上至下依次同轴间隔设置的第一混合盘和第二混合盘，所述第一混合盘的盘面同轴设置有一个或多个环状的第一混合单元，所述第二混合盘的盘面同轴设置有一个或多个环状的第二混合单元，所述第一混合单元和第二混合单元的内径不同且所述第一混合盘和第二混合盘的盘面相对设置，以使所述第一混合单元和第二混合单元沿径向交替间隔设置；每个所述混合单元包括多个混合齿，同一个混合单元的所有所述混合齿间隔分布于与混合单元中心等距的圆周上；相邻的所述第一混合单元和第二混合单元之间以及同一混合单元的混合齿之间分别形成有用于容纳物料的间隙，以形成混合反应区；所述第一混合盘上形成有通孔，以使所述进料预混区通过所述通孔与所述混合反应区连通，所述混合反应区与所述出料收集区连通；所述驱动装置与所述第一混合盘和/或第二混合盘连接，以驱动所述第一混合盘和所述第二混合盘绕轴相对转动；

步骤b中，所述粉体基质由所述粉体进料管加入所述制胶机中，所述酸和水分别由所述第一液体进料管和第二液体进料管加入所述制胶机中，并由所述出料管收集所述基质浆液；

步骤c中，所述分子筛浆液和基质浆液分别由所述第一液体进料管和第二液体进料管加入所述制胶机中，并由所述出料管收集所述催化剂胶体。

可选地，所述分子筛为选自Y型分子筛、ZSM-5分子筛、β分子筛和SAPO分子筛中的至少一种；

所述粉体基质包括粘土粉体基质和铝基载体粉体基质；

所述粘土粉体基质为选自高岭土、蒙脱土、累托土、苏州土和湘土中的至少一种；

所述铝基载体粉体基质为选自氧化铝粉、SB粉、SC粉和拟薄水铝石中的至少一种；

所述酸为选自盐酸、硝酸和磷酸中的至少一种。

可选地，步骤a中，以干基计的所述分子筛与水的重量比为1:(1.2-5)；

步骤b中，以干基计的所述粉体基质、酸和水的重量比为1：(0.01-0.18)：(2.5-10)；以干基计的所述粘土粉体基质和以氧化铝计的铝基载体粉体基质的重量比为1：(0.5-5)；

步骤c中，所述分子筛浆液与基质浆液的重量比为1：(0.5-3)。

可选地，步骤b中，所述粉体基质的加料速率为5-100kg/min，所述酸溶液的加料速率为0.2-50kg/min，所述水的加料速率为10-200kg/min；

步骤c中，所述分子筛浆液的加料速率为10-200kg/min；所述基质浆液的加料速率为10-200kg/min。

可选地，步骤d中，所述陈化的条件为：温度为25-60℃，时间为0.5-2h。

可选地，该方法还包括：在所述喷雾干燥成型后进行洗涤、干燥和焙烧的步骤。

可选地，所述进料预混区和所述混合反应室分别为筒状，且所述进料预混区、所述混合反应单元和所述混合反应室同轴设置；所述混合反应单元的外侧与所述混合反应室的内壁间形成有环隙；

所述进料预混区内设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴和与所述搅拌轴连接的搅拌桨

所述第一混合盘为固定盘，所述驱动装置与所述第二混合盘连接；

所述通孔与所述第一混合盘同轴，且所述通孔的孔径与位于最内侧的混合单元的内径大致相同；

所述出料收集区形成为从上至下直径渐缩的倒圆台形，所述出料管位于所述圆台形出料收集区侧壁的底部，且所述出料管沿所述出料收集区的切线方向设置；

所述驱动装置包括与所述第一混合盘和/或第二混合盘同轴相连的传动轴，所述传动轴通过传动机构与电机相连。

可选地，多个所述第一混合单元同轴套设于所述第一混合盘的盘面，多个所述第二混合单元同轴套设于所述第二混合盘的盘面，所述第二混合单元与所述第一混合单元沿径向交替间隔设置；位于最内侧的混合单元为所述第二混合单元；

所述混合齿形成为垂直于各自混合盘的柱状；或者，所述混合齿形成为柱状，且所述柱状混合齿与轴向的夹角为0.5°～50°。

可选地，所述第一混合单元的混合齿和所述第二混合单元的混合齿分别沿各自所在的环状的混合单元的周向倾斜，且所述第一混合单元的混合齿与所述第二混合单元的混合齿沿周向倾斜的方向相反。

可选地，相邻的第一混合单元和第二混合单元的间距为0.1～15mm例如3～8mm；同一混合单元的相邻两个所述混合齿的间距为0.1～12mm例如0.5～3mm。

可选地，所述连续制胶机还包括用于排出物料的驱料装置，所述驱料装置沿轴向延伸且与所述第二混合盘固定连接；

所述驱料装置包括固定于所述第二混合盘外缘的第一驱料件和/或固定于所述第二混合盘底部的第二驱料件；

所述第一驱料件的轴截面形状与所述环隙的轴截面形状相匹配，所述第一驱料件的外侧边缘与所述出料收集区内壁的距离为0.5～15mm例如3～8mm；所述第二驱料件的轴截面形状与所述出料收集区的轴截面形状相匹配，所述第二驱料件的外侧边缘与所述出料收集区内壁的距离为0.5～15mm例如3～8mm。

可选地，所述连续制胶机还包括粉体储存罐和进料计量装置，所述进料计量装置包括粉体计量器和/或流体计量器，所述粉体储存罐通过所述粉体计量器与所述粉体进料管连通，所述流体计量器与所述第一液体进料管和/或所述第二液体进料管连通。

本公开第二方面：提供一种由本公开第一方面所述的方法制备得到的裂化催化剂。

与现有技术相比，本公开提供的方法具有以下优点：

(1)酸在原料浆液的混合过程中能够迅速分散，避免了催化剂胶体中出现局部酸过量而导致对分子筛结晶度的破坏，有利于提高裂化催化剂的反应活性；

(2)原料浆液经过强化均质过程快速得到催化剂胶体，同时能够有效缩短催化剂胶体的酸化时间，提高催化剂的生产效率。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开的连续制胶机的一种具体实施方式的结构示意图。

图2是本公开的连续制胶机的一种具体实施方式的进料预混合区的结构示意图。

图3是本公开的连续制胶机的一种具体实施方式的进料预混合区的剖面结构示意图(即图2中BB面的剖面示意图)。

图4是本公开的连续制胶机的一种具体实施方式的第二混合盘的结构示意图。

图5是本公开的连续制胶机的一种具体实施方式的混合齿的结构示意图(即图4中A部分的局部放大示意图)。

图6是本公开的连续制胶机的另一种具体实施方式的第二混合盘的结构示意图。

图7是本公开的连续制胶机的另一种具体实施方式的混合齿的结构示意图(即图6中B部分的局部放大示意图)。

图8是本公开的连续制胶机的一种具体实施方式的第一混合盘和第二混合盘的混合齿的侧视图。

图9是本公开的连续制胶机的一种具体实施方式的驱料机构的结构示意图。

附图标记说明

1 壳体 2 第二混合盘

3 第一混合盘 4 粉体进料管

5 粉体计量器 6 粉体储存罐

7 搅拌轴 8 第一液体进料管

9 第二液体进料管 10 搅拌桨

11 进料预混区 12 传动轴

13 主轴轴承支承系统 14 传动机构

15 出料管 21 第二混合单元的混合齿

22 第一驱料件 23 第二驱料件

31 第一混合单元的混合齿

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指装置在正常使用状态下的上和下，具体可参考图1的图面方向。“内、外”是针对装置本身的轮廓而言的。

本公开第一方面：提供一种制备裂化催化剂的方法，该方法包括以下步骤：

a、将分子筛和水混合打浆，得到分子筛浆液；

b、将粉体基质、酸和水混合，得到基质浆液；

d、将步骤c中得到的所述催化剂胶体进行陈化，然后喷雾干燥成型；任选的进行洗涤、干燥和焙烧；

其中，步骤b和步骤c在连续制胶机中进行。

根据本公开，各原料的具体种类为本领域制备裂化催化剂的常规选择。例如，所述分子筛可以为选自Y型分子筛、ZSM-5分子筛、β分子筛和SAPO分子筛中的至少一种。所述粉体基质包括粘土粉体基质和铝基载体粉体基质；所述硅酸盐粉体基质可以为选自高岭土、蒙脱土、累托土、苏州土和湘土中的至少一种；所述铝基载体粉体基质可以为选自氧化铝粉、SB粉、SC粉和拟薄水铝石中的至少一种；所述酸可以为选自盐酸、硝酸和磷酸中的至少一种。上述原料均可商购获得，本公开对其各自的性质没有特殊的限制。

根据本公开，各原料的用量配比可以为制备裂化催化剂的常规配比。例如，步骤a中，以干基计的所述分子筛与水的重量比可以为1:(1.2-5)。步骤b中，以干基计的所述粉体基质、酸和水的重量比可以为1：(0.01-0.18)：(2.5-10)。所述酸可以为纯酸，也可以为酸溶液；当所述酸为酸溶液时，其中水的含量不计算在上述重配比内，所述酸溶液的浓度可以为5-11mol/L。以干基计的所述粘土粉体基质和以氧化铝计的铝基载体粉体基质的重量比可以为1：(0.5-5)。步骤c中，所述分子筛浆液与基质浆液的重量比可以为1：(0.5-3)。

根据本公开，步骤a中所述的混合打浆的含义为本领域技术人员所熟知，本公开对其没有特殊的限制。例如，所述混合打浆可以在搅拌釜中进行。

根据本公开，步骤b和步骤c在具有快速强化分散和研磨功能的连续制胶机中进行。该制胶机包括进料管、出料管15、混合反应室和驱动装置；所述混合反应室包括由上至下依次设置的进料预混区11、混合反应单元和出料收集区；所述进料管包括分别与所述进料预混区11连通的第一液体进料管8、第二液体进料管9和粉体进料管4，所述出料管15与所述出料收集区连通；所述混合反应单元包括由上至下依次同轴间隔设置的第一混合盘3和第二混合盘2，所述第一混合盘3的盘面同轴设置有一个或多个环状的第一混合单元，所述第二混合盘2的盘面同轴设置有一个或多个环状的第二混合单元，所述第一混合单元和第二混合单元的内径不同且所述第一混合盘3和第二混合盘2的盘面相对设置，以使所述第一混合单元和第二混合单元沿径向交替间隔设置；每个所述混合单元包括多个混合齿，同一个混合单元的所有所述混合齿间隔分布于与混合单元中心等距的圆周上；相邻的所述第一混合单元和第二混合单元之间以及同一混合单元的混合齿之间分别形成有用于容纳物料的间隙，以形成混合反应区；所述第一混合盘3上形成有通孔，以使所述进料预混区11通过所述通孔与所述混合反应区连通，所述混合反应区与所述出料收集区连通；所述驱动装置与所述第一混合盘3和/或第二混合盘2连接，以驱动所述第一混合盘3和所述第二混合盘2绕轴相对转动。

根据本公开，所述连续制胶机设有相互独立的进料管，多相反应原料分别单独进料至预混区进行混合，减少了原料在进料管的处粘附和堵塞；制胶机内设有可相对旋转咬合的两个混合盘，两个混合盘的盘面设有由混合齿组成的环状混合单元，快速旋转的混合盘能够产生高速剪切力和强离心力，促进物料在混合齿之间快速流动混合，并研磨成粒度细化、均匀的胶体。

其中，步骤b中，所述粉体基质由所述粉体进料管4加入制胶机中，所述酸和水可以分别任选地由所述第一液体进料管8和第二液体进料管9加入所述制胶机中，三者同时加入，在制胶机中进行充分的混合，并由所述出料管15收集所述基质浆液。步骤c中，所述分子筛浆液和基质浆液可以分别由所述第一液体进料管8和第二液体进料管9同时加入所述制胶机中，二者在制胶机中混合并被研磨至均质化，制得的催化剂胶体由所述出料管15收集。

为了提高连续制胶机中物料的混合效率、简化制胶机结构，在本公开的一种具体实施方式中，如图1所示，进料预混区11和混合反应室可以分别为筒状，优选为圆筒状，且进料预混区11、混合反应单元和混合反应室可以同轴设置，混合反应单元的外侧与混合反应室的内壁间可以形成有环隙。在这种实施方式中，原料可以沿轴向依次流经进料预混区11和混合反应单元，缩短了制胶机内原料流动路径，从而提高了原料混合效率。在其他的实施方式中，进料预混区11和混合反应室可以各自为釜式或球体等形状。

进一步地，为了防止各原料相接触面生成甲壳层、黏附状的物料堵塞各原料进料管及预混合区，在本公开的一种具体实施方式中，如图1和图2所示，进料预混区11内可以设有搅拌装置，搅拌装置可以为本领域常规的，例如可以包括搅拌轴7和与搅拌轴7连接的搅拌桨10，还可以包括用于驱动搅拌轴7的驱动装置。搅拌桨10的形状不限，优选为与进料预混区的形状相匹配，以使预混区生成的甲壳层、黏附状的物料刮下、破碎成细块，让原料顺利排入到混合反应单元中。

根据本公开，第一混合盘3和第二混合盘2产生相对转动以使各自的混合单元及混合齿对物料产生剪切力，第一混合盘3和第二混合盘2可以沿相反方向转动，或者其中一个混合盘固定，另一个混合盘绕轴转动。在本公开的一种具体实施方式中，为了简化制胶机结构，第一混合盘3可以为固定盘，驱动装置可以与第二混合盘2连接，以使第二混合盘2绕轴转动。

为了提高物料的混合效率，在本公开的一种实施方式中，第一混合盘3与第二混合盘2可以分别沿水平方向延伸。此时物料经进料预混区预混后可在重力作用下直接进入第一混合盘3和第二混合盘2形成的混合反应区内，提高了物料混合效率，且制胶机内无需设置额外的物料推动机构。在其他的实施方式中，第一混合盘3和第二混合盘2的延伸方向可以与水平面呈一定角度，或者沿制胶机轴向延伸。

在进料预混区11和混合反应室为同轴设置的筒状的情况下，为了进一步提高原料混合效率和混合均匀度，通孔也可以与第一混合盘3同轴，此时进料预混区的物料可以从轴心处直接进入混合反应室的混合盘之间，缩短了物料流动距离；进料预混区11和混合反应室的相对大小不限，可以根据二者的处理能力进行调整设置，进一步地，通孔的孔径优选与位于最内侧即最靠近圆心的混合单元的内径大致相同，即通孔的孔径使得经过通孔进入两混合反应盘之间的原料大部分处于第二混合盘最内侧即最靠近圆心的混合单元内即可。

根据本公开，为了进一步提高物料的混合效果，第一混合盘3和第二混合盘2可以分别包括多个混合单元，多个第一混合单元可以同轴套设于第一混合盘3的盘面，多个第二混合单元可以同轴套设于第二混合盘2的盘面，第二混合单元与第一混合单元可以沿径向交替间隔设置；在这种实施方式中，物料在混合盘流动时依次经过沿相反方向运动的第一混合单元与第二混合单元，能够明显提高混合盘对物料的剪切力，从而提高混合均匀度、加快混合、研磨速率；在第一混合盘3为固定盘且第二混合盘2为旋转盘的情况下，为了促进物料从中心向四周运动以进行剪切混合，位于最内侧即最靠近圆心的混合单元优选为第二混合单元。具体地，为了保证物料的混合效果，第一混合单元和第二混合单元的个数可以分别为2～12个，优选为2～10个，更优选为3～6个。

为了便于物料在混合齿之间流动，在本公开的一种具体实施方式中，混合齿可以形成为柱状。第一混合盘3和第二混合盘2上的混合齿形状可以相同或不同，优选相同，同一个混合盘上所有混合齿的形状也可以相同或不同，优选相同。柱状混合齿可以包括圆柱状、棱柱状、带有弧形边的柱状等，优选为如图5所示的圆柱状或如图7所示的带扇形弧边的柱状。

进一步地，为了便于生产制备，柱状的混合齿可以沿混合盘的轴向设置，如图4和图5所示。在另一种实施方式中，为了提高混合齿对物料的剪切力，柱状混合齿可以与混合盘轴向呈一定角度，如图8所示，第二混合单元的混合齿21与第二混合盘的相对旋转方向可以构成前倾角γ，第一混合单元的混合齿31与第一混合盘的相对旋转方向可以构成前倾角δ，柱状混合齿与轴向的夹角可以为0.5°～50°，优选为1°～45°，最优选为1°～40°。

在混合齿与轴向呈一定角度的情况下，第一混合单元的混合齿31和第二混合单元的混合齿21的倾斜方向可以相同或不同。为了进一步提高物料在混合单元间的剪切破碎效果，优选地，如图8所示，第一混合单元的混合齿31和第二混合单元的混合齿21可以分别沿各自所在的环状的混合单元的周向倾斜，即混合齿的倾斜方向与混合齿所在处的混合单元圆周的切线方向一致，更进一步优选同一混合单元内所有混合齿的倾斜方向绕圆周的方向一致。在进一步优选的具体实施方式中，第一混合单元的混合齿31与第二混合单元的混合齿21沿周向倾斜的方向相反，例如第一混合单元的混合齿31沿周向的倾斜方向为顺时针方向，第二混合单元的混合齿21沿周向的倾斜方向为逆时针方向，此时，相邻两个混合单元的混合齿倾斜方向不同，物料由混合盘中心向外运动时受到的剪切力更大，更利于物料混合均匀和速率进一步提高。

进一步地，在不影响物料流动的前提下，为了充分破碎原料相接触面生成的甲壳层和大团块聚集的原料、提高物料混合效果，相邻的第一混合单元和第二混合单元的间距可以为0.1～15mm，优选为0.1～12mm，更优选为3～8mm；同一混合单元的相邻两个混合齿的间距可以相同或不同，同一混合单元的相邻两个混合齿的间距可以为0.1～12mm，优选为0.1～10mm，更优选为0.5～3mm；在混合齿为带扇形弧边的柱状的情况下，位于同一混合单元内的相邻两个第二混合单元的混合齿21之间开槽夹角可以与所在的位置中心圆面法线、旋转方向构成后倾角α1、α2、α3等，位于同一混合单元内的相邻两个第一混合单元的混合齿31之间开槽夹角与所在的位置中心圆面法线、旋转方向构成前倾角β1、β2、β3等，倾角范围在0.5°～40°，优选1°～35°，最优选1°～30°。

为了促进物料向出料管运动，在本公开的一种具体实施方式中，如图1和图9所示，出料收集区可以形成为从上至下直径渐缩的倒圆台形，且优选为与混合反应单元、预混室同轴设置，出料管15可以位于圆台形出料收集区侧壁的底部，且出料管沿出料收集区的切线方向设置，以便出料收集区的物料沿切线方向流出出料管15。倒圆台形出料收集区的顶部大端直径可以与混合反应区的直径相同，以便混合反应区的物料流入出料收集区。在其他的实施方式中，出料收集区可以形成为筒状或管状。进一步地，为了防止物料在出料收集区聚集粘附，圆台形出料收集区的底板可以形成为向上凸起的圆台形，以便收集区的物料沿圆台形底板的侧壁向出料管汇集。出料管15可以沿出料收集区外侧壁的切线向下倾斜设置，且出料管15的管口底部可以与出料收集区的底端相切，出料管15与水平方向的夹角优选为50°～70°，进一步优选地，出料管15朝向第二混合盘2的旋转方向延伸。

为了防止出料收集区的物料在收集区粘附和堆积，在本公开的一种具体实施方式中，连续制胶机还可以包括用于排出物料的驱料装置。在第一混合盘3为固定盘、第二混合盘2为旋转盘的情况下，驱料装置可以沿轴向延伸且与第二混合盘2固定连接，以便随第二混合盘2旋转以驱除制胶机内粘附和堆积的物料。进一步地，为了分别促进混合反应室内和出料收集区内物料流动，防止物流堆积，驱料装置可以包括固定于第二混合盘外缘的第一驱料件22和/或固定于第二混合盘底部的第二驱料件23；第一驱料件22的轴截面形状可以与环隙的轴截面形状相匹配，以便将混合反应室内壁粘附的物料刮除，第一驱料件22的外侧边缘与出料收集区内壁的距离可以为0.5～15mm例如3～8mm；第二驱料件23的轴截面形状可以与出料收集区的轴截面形状相匹配，以便刮除出料收集区内壁粘附的物料、防止物料在收集区堆积，第二驱料件23的外侧边缘与出料收集区内壁的距离可以为0.5～15mm例如3～8mm；。

根据本公开，驱动装置可以为本领域常规的种类，本公开的一种实施方式中，驱动装置可以包括与第一混合盘3和/或第二混合盘2轴相连的传动轴12，传动轴12可以通过传动机构14与电机相连，以使两个混合盘相对转动，实现反应原料混合过程。传动机构14可以包括联轴器或者皮带、齿轮和链轮中的至少一种。

为了连续在线精确计量并稳定输送反应原料，在本公开的一种具体实施方式中，连续制胶机还包括粉体储存罐6和进料计量装置，所述进料计量装置包括粉体计量器5和/或流体计量器，所述粉体储存罐6通过所述粉体计量器5与所述粉体进料管4连通，所述流体计量器与所述第一液体进料管8和/或所述第二液体进料管9连通。粉体计量器5可以为螺杆输送器、旋转阀和失重秤中的至少一种，流体计量器可以包括液体计量器，液体计量器可以为输送泵、调节阀和流量计中的至少一种。

如图1所示，物料在连续制胶机中的流动混合研磨制胶过程可以包括：粉体基质由粉体储存罐6经粉体计量器5稳定输送到制胶机的粉体进料管4里；酸和水由输送泵、调节阀、流量计计量，各自稳定输送到制胶机的第一液体进料管8和第二液体进料管9里；各原料在制胶机的进料预混区11内混合，电机带动进料预混区11的搅拌桨10旋转，将各原料初步接触反应形成的壳层、黏附状物料破碎、刮开，防止生成物堵塞各原料供料管，并迫使物料向下运动进入第二混合盘2、第一混合盘3的混合反应区；主电机驱动转轴带动第二混合盘2高速旋转，粉体基质、液体原料在第二混合单元的混合齿21与第一混合单元的混合齿31的咬合空间形成高速剪切力和强大的离心力作用下向外流动，在此经多层混合单元的高速剪切力和强离心力作用及多层混合单元间流道、同一混合单元的不同混合齿间流道曲折的流动，快速地将各原料破碎混合成细微团，使各原料混合得更均匀，加快混合得到均匀的基质浆液。然后将分子筛浆液离由输送泵、调节阀、流量计计量，各自稳定输送到制胶机的第一液体进料管8或第二液体进料管9里进入混合反应区，继续上述的混合和研磨，快速得到均质化的催化剂胶体。离开混合齿的胶体物料翻越第二混合盘2，在第一驱料件22的驱赶下进入第二混合盘背面的出料收集区，再由第二混合盘2底部的第二驱料构件23驱赶物料至制胶机出料管15排出。

以原料的总重量计，本公开所采用的连续制胶机的规模为能够处理30～500kg如30-80kg或100-200kg或260-420kg原料的规模。制胶机主电机的转速可以为800-2000r/min如800-1000r/min或1200-1500r/min或1600-2000r/min，搅拌电机的转速可以为40-500r/min。

根据本公开，控制原料的加料速度有利于进一步提高混合效果。优选地，步骤b中，所述粉体基质的加料速率为5-100kg/min例如2.5-20kg/min或30-50kg/min或60-80kg/min，所述酸溶液的加料速率为0.2-50kg/min例如0.2-20kg/min，所述水的加料速率为10-200kg/min例如10-30kg/min或60-80kg/min或10-150kg/min；步骤c中，所述分子筛浆液的加料速率为10-200kg/min例如10-30kg/min或60-80kg/min或10-150kg/min，所述基质浆液的加料速率为10-200kg/min例如10-30kg/min或60-80kg/min或10-150kg/min。

根据本公开，经过步骤c的强化均质过程后，能够有效缩短催化剂胶体的陈化时间。步骤d中，所述陈化的条件可以为：温度为25-60℃，时间为0.5-2h。

根据本公开，步骤d中的所述喷雾干燥成型的操作方法为本领域技术人员所熟知，其操作条件可以为常规的。例如，喷雾器的入口温度可以为380-550℃，出口温度可以为120-180℃。

根据本公开，喷雾干燥成型后的得到的粉体颗粒即可作为裂化催化剂用于裂化反应中。此外，本公开的方法还可以包括：在所述喷雾干燥成型后进行任选的洗涤、干燥和焙烧的步骤，上述步骤为制备裂化催化剂的常规步骤，本公开没有特殊的限制，在此不再赘述。

本公开第二方面：提供一种由本公开第一方面所述的方法制备得到的裂化催化剂。本公开提供的裂化催化剂具有优良的催化裂化反应活性，用于催化裂化反应中能够提高原料转化率和汽油收率。

以下通过实施例进一步说明本公开，但本公开并不因此而受限制。

实施例1-2用于说明本公开的制备裂化催化剂的方法。

实施例1

如图1、图2、图3、图6和图7所示，本实施例的连续制胶机包括第一液体进料管8、第二液体进料管9、粉体进料管4，混合反应室直径420mm，每个混合反应盘设有三个混合反应单元，混合反应单元包括不对称扇形结构的混合齿，第二混合盘2、第一混合盘3的混合齿倾角相同，即α1＝α2＝α3＝β1＝β2＝β3＝30°，齿间距相同，即a1＝a2＝a3＝b1＝b2＝b3＝5mm，第二混合盘2、第一混合盘3的相邻混合单元之间的间距相同，即L1＝L2＝L3＝L4＝L5＝4mm，第二混合盘2、第一混合盘3混合齿的立面安装角相同，即γ＝δ＝15°，第二混合盘2底部和外侧分别设有第一驱料件22和第二驱料件23，第一驱料件22的外侧边缘与反应室内壁的距离为3mm，第二驱料件23的外缘与出料收集区内壁的距离为3mm，出料收集区侧壁设有出料管15，出料管15向下倾斜设置，与水平方向的夹角为60°，出料口直径为Φ60mm，制胶机高度800mm，制胶机主电机7.5Kw，转速1480r/min，制胶机搅拌电机0.55Kw，转速45r/min。

将4.5kg DASY2.0分子筛(分子筛固含量78重量％，稀土含量2重量％，中石化催化剂齐鲁分公司产品)和7.5kg去离子水加入到搅拌釜中混合打浆，搅拌15min，得到12kg分子筛浆液。

将3.4kg拟薄水铝石(氧化铝含量64重量％，山东铝厂出品)和3.3kg苏州高岭土(固含量84重量％，苏州中国高岭土公司出品)机械混合后放置于粉体储存罐6中备用。

将18.5kg去离子水按18.5kg/min的速度由第一液体进料管加入到连续制胶机的预混合区中，0.25kg盐酸溶液(HCl含量为30重量％)按0.25kg/min的速度由第二液体进料管加入到连续制胶机的预混合区中，同时将混合粉料按6.7kg/min的速度由粉体进料管加入到连续制胶机的预混合区中，直至物料全部进入，制得25.45kg基质浆液。

再将上述分子筛浆液按12kg/min的速度由第一液体进料管加入到连续制胶机中，基质浆液按25.45kg/min的速度由第二液体进料管加入到连续制胶机中混合，加料完毕后经连续制胶机快速地混合、研磨后得到均质化的催化剂胶体，由出料管排出。然后将催化剂胶体转移到50L的中间罐中在30℃下陈化2h，送入喷雾器进行喷雾干燥成型，喷雾器的入口温度为400℃，出口温度为150℃，将所得的粉体颗粒在550℃下焙烧2小时，最终得到本实施例制备的裂化催化剂产品，记为A。

实施例2

本实施例采用的连续制胶机与实施例1相同。

将3.3kg DASY2.0分子筛(分子筛固含量78重量％，稀土含量2重量％，中石化催化剂齐鲁分公司产品)和5.2kg去离子水加入到搅拌釜中混合打浆，搅拌15min，得到8.5kg分子筛浆液。

将3.6kg拟薄水铝石(氧化铝含量64重量％，山东铝厂出品)和4.1kg苏州高岭土(固含量84重量％，苏州中国高岭土公司出品)机械混合后放置于粉体储存罐6中备用。

将20.9kg去离子水按20.9kg/min的速度由第一液体进料管加入到连续制胶机的预混合区中，0.28kg盐酸溶液(HCl含量为30重量％)按0.28kg/min的速度由第二液体进料管加入到连续制胶机的预混合区中，同时将混合粉料按7.7kg/min的速度由粉体进料管加入到连续制胶机的预混合区中，直至物料全部进入，制得28.88kg基质浆液。

再将上述分子筛浆液按8.5kg/min的速度由第一液体进料管加入到连续制胶机中，基质浆液按28.88kg/min的速度由第二液体进料管加入到连续制胶机中混合，加料完毕后经连续制胶机快速地混合、研磨后得到均质化的催化剂胶体，由出料管排出。然后将催化剂胶体转移到50L的中间罐中在30℃下陈化2h，送入喷雾器进行喷雾干燥成型，喷雾器的入口温度为400℃，出口温度为150℃，将所得的粉体颗粒在550℃下焙烧2小时，最终得到本实施例制备的裂化催化剂产品，记为B。

对比例1-2用于说明与本公开不同的制备裂化催化剂的方法。

对比例1

将3.4kg拟薄水铝石(氧化铝含量64重量％，山东铝厂出品)、3.3kg苏州高岭土(固含量84重量％，苏州中国高岭土公司出品)、18.5kg去离子水和0.25kg盐酸溶液(HCl含量为30重量％)混合打浆，制得25.45kg基质浆液。

将分子筛浆液和基质浆液加入到50L的搅拌罐中搅拌30min，然后停止搅拌，在30℃下陈化2h，然后送入喷雾器进行喷雾干燥成型，喷雾器的入口温度为400℃，出口温度为150℃，将所得的粉体颗粒在550℃下焙烧2小时，得到本对比例制备的裂化催化剂产品，记为A’。

对比例2

将3.6kg拟薄水铝石(氧化铝含量64重量％，山东铝厂出品)、4.1kg苏州高岭土(固含量84重量％，苏州中国高岭土公司出品)、20.9kg去离子水和0.28kg盐酸溶液(HCl含量为30重量％)混合打浆，制得28.88kg基质浆液。

将分子筛浆液和基质浆液加入到50L的搅拌罐中搅拌30min，然后停止搅拌，在30℃下陈化2h，然后送入喷雾器进行喷雾干燥成型，喷雾器的入口温度为400℃，出口温度为150℃，将所得的粉体颗粒在550℃下焙烧2小时，得到本对比例制备的裂化催化剂产品，记为B’。

测试实施例

分别将裂化催化剂产品A、B、A’、B’进行催化剂活性评价。使用微型催化裂化催化剂评价装置(ACE)，反应温度为500℃，原料为大庆蜡油，剂油比7.5，空速4h^-1，采用气相色谱法分析产物组成。评价结果见表1。

表1

催化剂	转化率/％	汽油收率/％	干气产率/％	焦炭产率/％
					A	90.5	46.8	2.33	7.56
B	88.4	45.9	2.27	7.63
					A’	86.2	43.2	2.31	7.45
B’	85.1	42.7	2.21	7.52

由表1可见，采用本公开的方法制备的裂化催化剂的用于催化裂化反应时能提高原料转化率和汽油收率，证明本公开的方法有利于改善催化剂的催化裂化反应活性。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims

1.一种制备裂化催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、将分子筛和水混合打浆，得到分子筛浆液；

b、将粉体基质、酸和水混合，得到基质浆液；

c、将步骤a中得到的所述分子筛浆液与步骤b的中得到的所述基质浆液混合并研磨至均质化，得到催化剂胶体；其中，所述分子筛浆液与基质浆液的重量比为1：（0.5-3）；

其中，步骤b和步骤c在连续制胶机中进行，该制胶机包括进料管、出料管（15）、混合反应室和驱动装置；所述混合反应室包括由上至下依次设置的进料预混区（11）、混合反应单元和出料收集区；所述进料管包括分别与所述进料预混区（11）连通的第一液体进料管（8）、第二液体进料管（9）和粉体进料管（4），所述出料管（15）与所述出料收集区连通；所述混合反应单元包括由上至下依次同轴间隔设置的第一混合盘（3）和第二混合盘（2），所述第一混合盘（3）的盘面同轴设置有一个或多个环状的第一混合单元，所述第二混合盘（2）的盘面同轴设置有一个或多个环状的第二混合单元，所述第一混合单元和第二混合单元的内径不同且所述第一混合盘（3）和第二混合盘（2）的盘面相对设置，以使所述第一混合单元和第二混合单元沿径向交替间隔设置；每个所述混合单元包括多个混合齿，同一个混合单元的所有所述混合齿间隔分布于与混合单元中心等距的圆周上；相邻的所述第一混合单元和第二混合单元之间以及同一混合单元的混合齿之间分别形成有用于容纳物料的间隙，以形成混合反应区；所述第一混合盘（3）上形成有通孔，以使所述进料预混区（11）通过所述通孔与所述混合反应区连通，所述混合反应区与所述出料收集区连通；所述通孔与所述第一混合盘（3）同轴，且所述通孔的孔径与位于最内侧的混合单元的内径大致相同；所述驱动装置与所述第一混合盘（3）和/或第二混合盘（2）连接，以驱动所述第一混合盘（3）和所述第二混合盘（2）绕轴相对转动；所述进料预混区（11）内设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴（7）和与所述搅拌轴（7）连接的搅拌桨（10）；所述混合齿形成为圆柱状或带扇形弧边的柱状，且所述混合齿与轴向的夹角为0.5°～50°；所述第一混合单元的混合齿（31）和所述第二混合单元的混合齿（21）分别沿各自所在的环状的混合单元的周向倾斜，且所述第一混合单元的混合齿（31）与所述第二混合单元的混合齿（21）沿周向倾斜的方向相反；

步骤b中，所述粉体基质由所述粉体进料管（4）加入所述制胶机中，所述酸和水分别由所述第一液体进料管（8）和第二液体进料管（9）加入所述制胶机中，并由所述出料管（15）收集所述基质浆液；

步骤c中，所述分子筛浆液和基质浆液分别由所述第一液体进料管（8）和第二液体进料管（9）加入所述制胶机中，并由所述出料管（15）收集所述催化剂胶体。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分子筛为选自Y型分子筛、ZSM-5分子筛、β分子筛和SAPO分子筛中的至少一种；

所述粉体基质包括粘土粉体基质和铝基载体粉体基质；

所述酸为选自盐酸、硝酸和磷酸中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤a中，以干基计的所述分子筛与水的重量比为1:（1.2-5）；步骤b中，以干基计的所述粉体基质、酸和水的重量比为1：（0.01-0.18）：（2.5-10）；以干基计的所述粘土粉体基质和以氧化铝计的铝基载体粉体基质的重量比为1：（0.5-2）。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤b中，所述粉体基质的加料速率为5-100kg/min，所述酸溶液的加料速率为0.2-50kg/min，所述水的加料速率为10-200kg/min；步骤c中，所述分子筛浆液的加料速率为10-200kg/min；所述基质浆液的加料速率为10-200kg/min。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤d中，所述陈化的条件为：温度为25-60℃，时间为0.5-2h。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述进料预混区（11）和所述混合反应室分别为筒状，且所述进料预混区（11）、所述混合反应单元和所述混合反应室同轴设置；所述混合反应单元的外侧与所述混合反应室的内壁间形成有环隙；

所述第一混合盘（3）为固定盘，所述驱动装置与所述第二混合盘（2）连接；

所述出料收集区形成为从上至下直径渐缩的倒圆台形，所述出料管（15）位于所述圆台形出料收集区侧壁的底部，且所述出料管沿所述出料收集区的切线方向设置；

所述驱动装置包括与所述第一混合盘（3）和/或第二混合盘（2）同轴相连的传动轴（12），所述传动轴（12）通过传动机构（14）与电机相连。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其中，多个所述第一混合单元同轴套设于所述第一混合盘（3）的盘面，多个所述第二混合单元同轴套设于所述第二混合盘（2）的盘面，所述第二混合单元与所述第一混合单元沿径向交替间隔设置；位于最内侧的混合单元为所述第二混合单元。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，相邻的第一混合单元和第二混合单元的间距为0.1～15mm；同一混合单元的相邻两个所述混合齿的间距为0.1～12mm。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述连续制胶机还包括用于排出物料的驱料装置，所述驱料装置沿轴向延伸且与所述第二混合盘（2）固定连接；

所述驱料装置包括固定于所述第二混合盘外缘的第一驱料件（22）和/或固定于所述第二混合盘底部的第二驱料件（23）；

所述第一驱料件（22）的轴截面形状与所述环隙的轴截面形状相匹配，所述第一驱料件（22）的外侧边缘与所述出料收集区内壁的距离为0.5～15mm；所述第二驱料件（23）的轴截面形状与所述出料收集区的轴截面形状相匹配，所述第二驱料件（23）的外侧边缘与所述出料收集区内壁的距离为0.5～15mm。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连续制胶机还包括粉体储存罐（6）和进料计量装置，所述进料计量装置包括粉体计量器（5）和/或流体计量器，所述粉体储存罐（6）通过所述粉体计量器（5）与所述粉体进料管（4）连通，所述流体计量器与所述第一液体进料管（8）和/或所述第二液体进料管（9）连通。

11.一种由权利要求1-10中任意一项所述的方法制备得到的裂化催化剂。