一种使气液有效分布的催化剂载体及其制备方法

摘要

本发明公开一种使气液有效分布的催化剂载体，其具有圆柱状本体，所述圆柱状本体的两端设有贯穿其两端面的多个三角孔或方形孔；该载体的制备原料包括主料和添加剂，所述主料为拟薄水铝石、大孔氢氧化铝、活性氧化铝或分子筛中的一种或多种；所述添加剂占总原料重量的0‑10%；制备过程包括混料、捏合、练泥、陈腐、成型、烘干、焙烧；本发明使用活性氧化铝做为原料，浸渍后与活性孔型结合，提高催化反应的活性；在稳定散堆时，使得90%以上的气液通过催化剂载体，提高催化活性。

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂载体技术领域，具体涉及一种使气液有效分布的催化剂载体及其制备方法。

背景技术

随着化工行业的不断发展，行业对化工反应提出了越来越高的技术要求，特别是在催化反应中，希望催化反应的选择性更强，催化活性更佳。

目前催化剂载体形状主要有条形、空心圆柱形、三叶草。受压力降的要求，实形最小尺寸为1-1.1mm，而空心产品因强度的限制，最小尺寸为3-4mm。床层的压降与颗粒大小、形状存在关系，颗粒越小，压降越大。但从催化剂活性角度考虑，结果则相反。

在活性金属材料总量和载体形状不变的条件下，以1.1mm催化剂为样本，设置其活性因子为1；根据研究数据，则0.7-0.9mm的催化剂活性因子为4，0.2-0.5mm的催化剂活性因子为14，催化活性随尺寸的减小而增大。使用较小颗粒的催化剂可以减少内部扩散影响，有利于提高催化剂表面利用率，从而提高催化剂活性。

颗粒越小，压降越大，而催化活性则相反，这是相互矛盾的两个方面，也是目前催化剂形状得不到改变的原因。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种使气液有效分布的催化剂载体及其制备方法，通过对载体材料的配方和直径、高度、筋厚、壁厚和目数等参数设计，得到高比表面积载体，使用活性氧化铝做为原料，浸渍后与活性孔型结合，提高催化反应的活性；在稳定散堆时，使得90%以上的气液通过催化剂载体，提高催化活性。

本发明的技术方案如下：一种催化剂载体，其具有圆柱状本体，所述圆柱状本体的两端设有贯穿其两端面的多个三角孔或方形孔。

作为优选，所述圆柱状本体直径为10-12mm，高度为2-6.5mm，壁厚为0.6-0.8mm，所述三角孔的壁厚为0.5-0.7mm，目数为350-500目。

作为优选，所述圆柱状本体直径为8-10mm，高度为2-5mm，壁厚为0.5-0.7mm，所述三角孔的壁厚为0.45-0.65mm，目数为400-600目。

作为优选，所述圆柱状本体直径为6-8mm，高度为2-4.5mm，壁厚为0.4-0.6mm，所述三角孔的壁厚为0.35-0.6mm，目数为500-800目。

作为优选，所述圆柱状本体直径为4-6mm，高度为2-4mm，壁厚为0.4-0.6mm，所述三角孔的壁厚为0.1-0.6mm，目数为500-1200目。

作为优选，所述圆柱状本体直径为2-4mm，高度为1-4mm，壁厚为0.4-0.6mm，所述三角孔的壁厚为0.1-0.5mm，目数为650-950目。

作为优选，所述圆柱状本体直径为10-12mm，高度为2-8mm，壁厚为0.6-0.8mm，所述方形孔的壁厚为0.25-0.45mm，目数为300-600目。

作为优选，所述圆柱状本体直径为8-10mm，高度为2-8mm，壁厚为0.5-0.7mm，所述方形孔的壁厚为0.25-0.4mm，目数为400-900目。

作为优选，所述圆柱状本体直径为6-8mm，高度为2-8mm，壁厚为0.4-0.6mm，所述方形孔的壁厚为0.1-0.35mm，目数为500-1000目。

作为优选，所述圆柱状本体直径为4-6mm，高度为1-6mm，壁厚为0.4-0.6mm，所述方形孔的壁厚为0.05-0.25mm，目数为600-1400目。

本发明还提供一种催化剂载体的制备方法，该载体的制备原料包括主料和添加剂，所述主料为拟薄水铝石、大孔氢氧化铝、活性氧化铝或分子筛中的一种或多种；所述添加剂占总原料重量的0-10%；制备过程包括混料、捏合、练泥、陈腐、成型、烘干、焙烧。

作为优选，所述添加剂占总原料的1-5%。

作为优选，所述添加剂包括纤维素和田菁粉。

作为优选，所述捏合工序过程中添加占总原料重量比例0-5%的硝酸以及占总原料重量比例0-5%的菜油。

作为优选，所述陈腐温度为30-50℃，陈腐湿度为40-70%，该温度设置泥料温度相同，减少了泥料与环境之间的温差，使得陈腐效果更好。

所述焙烧温度为500-900℃，得到γ或δ晶向的氧化铝。

本发明的有益效果是：本发明对载体的直径、筋厚、壁厚等参数进行调整，得到颗粒之间的空隙与颗粒内部空隙的固定比值，可使得90%以上的原料气液通过颗粒内部，在不影响压降的条件下，提高了催化剂表面利用率和活性。本发明结构设计能使得气液均匀分布。

附图说明

图1为三角孔催化剂载体的截面图。

图2为三角孔颗粒堆积图。

图3为方形孔催化剂载体的截面图。

图4为方形孔颗粒堆积图。

具体实施方式

下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。

载体的结构设计

如图1所示，本实施例载体为圆柱体，成品圆柱体直径为11mm，高度为6.5mm，壁厚为0.6mm，所述三角孔的壁厚为0.6mm，目数为400目。

如图3所示，本实施例载体为圆柱体，成品圆柱体直径为11mm，高度为7mm，壁厚为0.7mm，所述方形孔的壁厚为0.4mm，目数为300目。

具体制备载体的过程：

（1）首先将如下比例的各组分均匀混合：拟薄水铝石48重量份，大孔氢氧化铝48重量份，纤维素2重量份，田菁粉2重量份；

（2）将混合均匀的原料放入捏合机中，添加混合液，所述混合液加入量为原材料总重量的80%，所述混合液由以下质量百分比的组分组成：菜油2%，硝酸3%，其余为水；

（3）加入混合液后，捏合8分钟，然后将泥料装运至练泥机中练泥；

（4）将练泥后的泥料使用缠绕膜包裹密封，放入可调节温度和湿度的装置中陈腐，温度设定为35℃，湿度为60%；

（5）24小时后，将泥料取出，放置压机中成型；

（6）产品放置在可调节温度和湿度的装置中烘干，烘干为35℃-80℃；

（7）烘干后的产品在700℃下焙烧3小时，得到载体。

以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。