成形的三叶草形颗粒制造技术

一种细长的成形颗粒，所述颗粒包括３个突出部，每个突出部都从一个中心位置延伸并附着到所述中心位置上，上述中心位置沿着颗粒的中心纵向轴线对准，颗粒的横截面占据的面积等于由围绕一个中心圆的６个外圆的外边缘所包围的面积减去由３个更叠的外圆所占的面积，其中６个外圆的其中每个外圆都触及２个相邻的外圆和其中３个更叠的外圆与中心圆等距离，具有相同的直径，并可以附着到中心圆上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
成形的三叶草形颗粒专利
本专利技术涉及具有一种特殊形状的成形颗粒，所述具有一种特殊形状的成形颗粒可以在各种各样的催化的或非催化的工作中应用。它们可以合适地用来防止或显著减少催化剂床的结垢，所述催化剂床易受含结垢材料的装料影响，因而减少了压降的增加。它们还可以应用于加氢处理中，比如应用于加氢脱硫过程的加氢裂化中，以便比如由通过Fischer-Tropsch法得到的石蜡材料生产柴油。专利技术背景在过去，已经作了大量工作专门用来开发各种颗粒，尤其是催化活性颗粒，用于许多不同的用途。还有相当大的努力试图了解当形状与普通形状如片形、条形、球形及圆柱形等不同的供在催化及非催化工作中用时，形状作用的优点及有时的缺点。另一些众所周知形状的例子是环形、苜蓿叶形、哑铃形及C形颗粒。已把相当大的努力专门用于所谓的“多叶草形”成形颗粒上。许多商品催化剂可以TL(三叶草形)或QL(四叶草形)形式买到。它们用作普通圆柱形状的代用品，并且由于它们增加了面积与体积之比而常常提供一些优点，上述增加了面积与体积之比能暴露更多的催化部位，因此提供了有更多的活性催化剂。针对不同形状对催化性能的影响所作的研究其中一个例子可以在I.Naka和A de Bruijn的论文(J.Japan Petrol.Inst.，Vol，23，No.4，1980，pp.268-273)中找到，上述论文的标题是“具有非圆柱形状的催化剂的加氢脱硫过程活性”。在这篇论文中介绍了一些实验，其中将具有对称四叶草形、不对称四叶草形和三叶草形横截面的非圆柱形压出物及具有公称直径为1/32、1/16和1/12英寸的压出物在小实验室规模单元中对它们的催化脱硫过程活性(12％wt MoO3和4％wt CoO在γ-->-氧化铝上)进行了测试。在这篇论文中得出结论是HDS(加氢脱硫过程)活性与催化剂颗粒的几何体积与表面之比有很大关系，而与催化剂的形状无关。在1987年发布的EP-A-220933中，说明四叶草型催化剂的形状尤其是对通称为压降的现象是重要的。从所提供的实验证据来看，显然不对称四叶草形对压降的影响比接近相关对称四叶草形的要少。不对称成形的颗粒在EP-A-220933中说明通过每对突出部被一个沟槽分开，上述沟槽比各突出部窄，以防被相邻颗粒的突出部进入其中。在EP-A-220933中教导说，颗粒的形状防止它们“装填”在催化剂床中而造成催化剂床的总松密度低。因为该技术中的许多发现都是相互矛盾，并且压降问题继续存在，尤其是当表面与体积之比通过减小颗粒尺寸而增加时仍是如此，所以对减少或甚至防止这些问题的(任意催化活性)颗粒可供选择的形状研究仍有很大的空间。目前已意外地发现，特别成形的一般“三叶草形”形状的颗粒在催化剂和非催化工作二者上与常规的“三叶草形”颗粒相比，具有料想不到的和相当大的优点。专利技术的详细说明因此，本专利技术涉及一种细长的成形颗粒，所述细长的成形颗粒包括3个突出部，每个突出部都从一个中心位置延伸并附着到所述中心位置上，上述中心位置沿着颗粒的中心纵向轴对准，颗粒的横截面占据的面积等于围绕一个中心圆的6个圆外边缘所包围的面积减去3个更迭外圆所占的面积，其中6个外圆之中的每一个外圆都触及2个相邻的外圆，和其中3个更迭的外圆与中心圆成等距离，具有相同的直径，并可以附着到中心圆上。现已发现，按照本专利技术所述的颗粒，具有比对应的同样尺寸的普通“三叶草形”颗粒更大的面积与体积之比，本专利技术所述的颗粒具有比这种对应的普通“三叶草形”颗粒小得多的压降。而且，按照本专利技术所述的颗粒形状允许一定的“紧实”度，按照EP-A-220993所述的上述“紧实”度对压降是不利的。-->还已经发现，具有按照本专利技术所述形状的颗粒当用作分级材料捕集结垢时完成得特别好，因而避免了固定床反应器压降增加。还可以认为，基于按照本专利技术所述形状的颗粒的催化剂当在限制固定床反应器中反应的传质或扩散中使用，例如用作石蜡族材料加氢裂化中的加氢裂化催化剂时，能够改善性能，上述石蜡族材料通过Fischer-Tropsch法用合成气生产。按照本专利技术所述的颗粒是细长的，并具有3个突出部，每个突出部都沿着颗粒的整个长度延伸。可以把颗粒的横截面说成是由围绕一个中心圆的6个圆外边缘所包围的面积减去3个更迭的外圆所占据的面积。6个外圆中的每个外圆都触及2个相邻的外圆，并且不与上述2个相邻的外圆叠加。6个外圆可以看作2组更迭的外圆，亦即3个更迭的外圆是在截面积之内和同时留下3个更迭的外圆。3个更迭的外圆是与中心圆等距，具有相同的直径，并可以附着到中心圆上。2组更迭的外圆距中心圆的距离和圆的直径可以不同。按照本专利技术所述的优选颗粒具有一个横截面，其中3个更迭的圆具有一直径是在中心圆的直径0.74倍和1.3倍之间的范围内。优选的是，所有6个外圆都具有在这个范围内的一个直径。按照本专利技术所述的更优选的颗粒是具有一种横截面的那些颗粒，在上述横截面中3个更迭的圆具有与中心圆相同的直径。优选的是，所有6个外圆都具有与中心圆相同的直径。最偏爱的是具有一种横截面的颗粒，其中3个更迭的圆都触及中心圆。优选的是，所有6个外圆都触及中心圆。在图1中，示出了按照本专利技术所述的最优选颗粒的剖视图。图1的颗粒截面积是实线1之内的面积。从这个图(示出优选颗粒的横截面)可明显看出，在6个均等尺寸的外圆围绕一个同样尺寸的中心圆对准的概念上，每个外圆都触及它的2个相邻的外圆和中心圆，而同时减去3个更迭的外圆(虚线2)提供余下的截面积，所述余下的截面积由4个圆(中心圆和3个其余更迭的外圆)与6个面积(3)一起形成，所述6个面积(3)由包括中心圆和6倍两相邻外圆形成。优选颗粒的公称直径如图1-->中dnom所示。按照本专利技术所述颗粒的横截面周边是这样，即它形成一条平滑的曲线，上述曲线也可以表示成描述横截面周边是连续可微分的函数。很显然，与上述形状的微小偏离可认为是在本专利技术的范围之内。该技术中制造模板的技术人员已知，当生产这些模板时，实际上可以预料到模板的允许偏差。能够生产按照本专利技术所述的颗粒，上述颗粒沿着颗粒的长度还包括一个或多个孔。例如，颗粒可以在由中心圆柱体(图1所给出的横截面中的中心圆)所形成的面积中含有一个或多个孔，和/或在更迭的圆柱体(图1中给出的横截面中各更迭的外圆)其中之一或一个以上圆柱体中含有一个或多个孔。一个或许多孔的存在使表面与体积之比增加，上述表面与体积之比增加原则上允许暴露更多的催化部位，并且在任何情况下，更多的暴露于进入的装料之下，上述情况从催化和/或排除污垢的观点来看都可以有利地工作。因为当颗粒的尺寸变得更小时，生产空心颗粒变得越来越困难，所以优选的是当由于某些用途而希望更小的尺寸时，采用粗大的颗粒(仍具有它们的微孔)。现已发现，按照本专利技术所述的颗粒空隙度超出50％很多(空隙定义为在颗粒外部的颗粒床中存在的空隙的体积分数，亦即颗粒内部孔的体积不包括在空隙度中)。此后所说明的实验中所用颗粒具有通常为58％的空隙度，该58％的空隙度显著地高于对照的“三叶草形”颗粒的空隙度，所述对照的“三叶草形”颗粒的空隙度总计稍高于43％。按照本专利技术所述的颗粒可以说成具有一长度/直径比(L/D)至少为2。颗粒的直径定义为触及两个突出部的切线和一个平行于这个切线的触及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细长的成形颗粒，所述颗粒包括３个突出部，每个突出部都从一个中心位置延伸并附着到所述中心位置上，上述中心位置沿着颗粒的中心纵向轴线对准，颗粒的横截面占据的面积等于由围绕一个中心圆的６个外圆的外边缘所包围的面积减去由３个更迭的外圆所占的面积，其中，６个外圆的其中每个外圆都触及２个相邻的外圆；３个更迭的外圆与中心圆等距离，具有相同的直径，并可以附着到中心圆上。

【技术特征摘要】
EP 2001-8-1 01202922.91.一种细长的成形颗粒，所述颗粒包括3个突出部，每个突出部都从一个中心位置延伸并附着到所述中心位置上，上述中心位置沿着颗粒的中心纵向轴线对准，颗粒的横截面占据的面积等于由围绕一个中心圆的6个外圆的外边缘所包围的面积减去由3个更迭的外圆所占的面积，其中，6个外圆的其中每个外圆都触及2个相邻的外圆；3个更迭的外圆与中心圆等距离，具有相同的直径，并可以附着到中心圆上。2.按照权利要求1所述的颗粒，其中，3个更迭的外圆具有直径是在中心圆直径的0.74-1.3倍之间的范围内。3.按照权利要求2所述的颗粒，其中，3个更迭的外圆具有与中心圆相同的直径。4.按照上述权利要求其中之一所述的颗粒，其中，3个更迭的外圆附着到中心圆上。5.按照上述权利要求其中之一所述的颗粒，具有一L/D之比值为至少是2。6.按照权利要求5所述的颗粒，具有一L/D之比值在2和5之间的范围内。7.按照上述权利要求其中之一所述的颗粒，具有一个长度是在1和25mm之间的范围内。8.按照上述权利要求其中之一所述的颗粒，上述颗粒由氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化镁、二氧化钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴斯蒂安W范哈塞尔特，卡罗吕斯MAM梅斯特斯，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]