The invention provides a special-shaped catalyst carrier, a preparation method and an application thereof. The preparation method of the special-shaped catalyst carrier is simple in operation, low in equipment investment and high in yield, and suitable for large-scale production. Using seed growth, morphology through the concentration of acid solution spray to control the regulation of catalyst surface, the shaped catalyst for barbed spherical catalyst carrier particles, uniform shape, large surface area, while retaining the ball, more conducive to reducing the reaction gas through the bed pressure drop, and at the same time improve the phenomenon of uneven distribution of gas in the reactor, reduce dead volume and channeling phenomenon. In addition, the special-shaped catalyst has the advantages of convenient loading and unloading and shock resistance, and is especially suitable for the production of hydrogenation catalyst with high bed layer, small diameter, high filling difficulty and periodic regeneration of the catalyst. For the Thie l e modulus > diameter; 1 system shaped catalyst carrier is conducive to improving the ability of feedback.
【技术实现步骤摘要】
一种异形催化剂载体及其制备方法与应用
本专利技术涉及催化剂设计
,具体而言,涉及一种异形催化剂载体及其制备方法与应用。
技术介绍
在催化剂设计方面,研究者更多的关注于活性组分、载体、制备方法等,目的是抑制催化剂积炭和活性组分烧结,提高催化剂的使用寿命。上述研究大多在实验室规模的反应器内进行,催化剂装填量少,而且为了尽可能减小催化剂内扩散的影响,研究者通常使用粉末状催化剂。然而,粉末状催化剂的床层压降大,并不适用于工业固定床反应器,必须对催化剂粉末进行成型处理。成型催化剂的颗粒形状(球形、柱形、环形等)是影响反应过程和反应器操作的重要因素,除了颗粒自身的机械强度和流体力学方面(如流体流动、压力降等)的考虑外,由于颗粒形状的不同所引起的催化剂内扩散影响的差异,也不容忽视。从固定床催化反应总的发展趋势看,在催化剂自身强度和使用过程中床层压力降允许的情况下,催化剂颗粒度越来越趋向于向小粒径异形化方向发展。从异形催化剂的发展情况来看,采用最多的是颗粒状催化剂,如圆柱形、三叶形等,按固定床方式装填。为了提高催化剂的利用率,可以减小催化剂的粒度,但这样会使压降增大。为了克服上述不足,于是发展了整体式催化剂,如蜂窝状催化剂,给物料流提供了平行的通道,使压降降低,几何表面积增加,但平行通道之间缺少了物料的传递,同时通道内层流区的存在使物料浓度分布不均匀和传质效率低。如果能减少层流区域,加强径向扩散,使催化剂表面生成的产物快速地进入主体相,而反应物快速移到催化剂表面,则将会提高催化反应效率,因此有必要通过改变催化剂的几何形状来改变物料的流动状态,强化传质和传热。催化剂的 ...
【技术保护点】
一种异形催化剂载体的制备方法,其特征在于,包括将分子筛和粘结剂配料混合后制备成种子,采用酸溶液喷淋润湿种子进行催化剂载体成型,通过调节喷淋的酸溶液浓度来控制催化剂载体表面的形貌,干燥焙烧处理后得到一种异形催化剂载体。
【技术特征摘要】
1.一种异形催化剂载体的制备方法,其特征在于,包括将分子筛和粘结剂配料混合后制备成种子,采用酸溶液喷淋润湿种子进行催化剂载体成型,通过调节喷淋的酸溶液浓度来控制催化剂载体表面的形貌,干燥焙烧处理后得到一种异形催化剂载体。2.根据权利要求1所述的一种异形催化剂载体的制备方法,其特征在于,所述分子筛和粘结剂的质量比为4-9:1-6,优选为6-7:3-4;优选地,所述分子筛包括ZSM分子筛中的一种或多种,优选包括ZSM-5分子筛中的一种或多种,进一步优选包括硅铝比为40-100的ZSM-5分子筛中的一种或多种;优选地,所述粘结剂包括SB粉、拟薄水铝石中的一种或两种,优选包括SB粉或拟薄水铝石;优选地,所述分子筛和粘结剂的粒度分别为100目以下。3.根据权利要求1所述的一种异形催化剂载体的制备方法,其特征在于,采用喷雾干燥法制备得到种子。4.根据权利要求3所述的一种异形催化剂载体的制备方法,其特征在于,所述喷雾干燥包括将混合后的分子筛和粘结剂加入硝酸溶液制备成悬浊液状态,然后将物料通过雾化器,分散成雾状微粒并与热空气直接接触,进行热交换,完成干燥;进一步优选地,所述悬浊液的固含量为1%-10%;进一步优选地,在7-20MPa压力下,将物料通过雾化器分散成雾状微粒;进一步优选地,所述雾状微粒的粒径为50-200μm;进一步优选地,所述种子的粒径与异形催化剂载体的粒径比为1:10-20。5.根据权利要求1所述的一种异形催化剂载体的制备方法,其特征在于,采用糖衣锅滚制进行催化剂载体成型;优选地,所述糖衣锅旋转平面与地面夹角为30°-60°,优选为40°-50°,进一步优选为45°;优选地,所述糖衣锅的转速为30-60r/min,优选为40-60r/mi...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈新宇,毛继平,张国良,何文,江莉,秦毓辰,
申请(专利权)人:中石化炼化工程集团股份有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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