分子筛成型技术作为制备多相催化剂的必要步骤, 应用广泛, 其内容主要围绕工业应用出现的问题而展开。

 

(1) 提高催化剂强度和活性。车小鸥等[6]用自制镁碱沸石分子筛为活性组分, 复配硝酸和柠檬酸作为胶溶剂, 制备的催化剂径向抗压碎力高于70 N· cm-1, 正丁烯异构化反应活性高, 异丁烯选择性和稳定性良好; 而采用乙酸成型的催化剂, 其强度、活性和稳定性均不如用硝酸的效果好。胡耀池等[7]研究了磷酸添加量对成型HZSM-5分子筛催化剂抗压强度及催化乙醇脱水性能的影响, 结果表明, 引入磷酸后, 催化剂强度明显增大, 但随着添加量的增加, 催化剂酸强度、孔容、比表面积及衍射峰强度明显降低, 催化性能也有所下降, 为了兼顾催化剂强度及活性要求, 需要选择适宜的磷酸加入量, 表明成型技术对催化剂强度和活性有较大影响。

 

(2) 易于催化剂分离。刘国清等[8]在适宜成型条件下制备直径1.5 mm圆柱形TS-1催化剂, 虽然催化剂颗粒易于破碎, 孔容和比表面积略降低, 但催化剂强度和活性未下降, 且成型颗粒的平均粒径明显大于原粉, 易于分离。

 

(3) 解决流化床和浆态床中催化剂流失问题。刘国清等[9, 10]将成型助剂直接加入钛硅分子筛晶化液, 经喷雾干燥制备钛硅分子筛催化剂, 有效提高催化剂粒度, 可减少应用中催化剂的流失。另外, 由于焙烧过程产生一定数量的中孔, 提高了催化剂活性。王亚权等[11]以硅酸水溶液为成型助剂, 将钛硅分子筛成型浆液喷雾干燥, 制成粒径(5~80) μ m的钛硅分子筛微球催化剂, 解决了环己酮氨肟化反应中催化剂的流失, 保证催化剂性能的同时将催化剂寿命由原来的34 h延长至148 h。

 

分子筛成型技术对提高催化剂强度和活性、解决催化剂分离、流失、回收及延长催化剂寿命等均有重要意义, 对于分子筛催化剂的工程化放大制备、提高催化剂综合性能和保证反应装置的稳定运行具有重要的研究价值