专利名称：新型耐热保护催化剂的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型耐热保护催化剂，主要用于二段转化炉中二段转化催化
剂层的顶部。
背景技术：
催化剂的外形决定催化剂的强度、活性、阻力和气流分布，是催化剂的重要性能之 一。长期以来，国内外学者对催化剂的外形进行了大量研究、设计及选择。现有的催化剂外 形多样，众多外形的外表面大小不同、但是气流阻力均大体相似(外表面的大小直接影响 耐热保护催化剂和天然气转化催化剂的活性，外表面大则活性提高)；但催化剂外形复杂 则制备困难，而且强度和气流阻力也受影响。多年来，转化催化剂选用了车轮状和多孔花板 状，即提高了外表面积、提高了活性，同时也保证了催化剂的强度并减小了气流阻力，降低 了能耗，受到企业欢迎。但工厂应用的车轮状和多孔花板状的催化剂都是在轴向有开孔，为 了进一步增加此类催化剂的外表面积，异形催化剂的筋、壁都很薄，因而导致催化剂的机械 强度降低，易于破碎，催化剂一旦破碎，碎粒较小，容易引起阻力急剧增加。 另外，合成氨厂和甲醇厂的二段转化炉的耐热保护催化剂，对保护处于高温运行 的二段转化催化剂起了较好的保护作用。国内外二段转化炉用的耐热保护催化剂大都采用 环状，国外也有采用实心球状的耐热保护催化剂的。国内广泛使用的Z 205型耐热保护催 化剂均是采用①25X17X①10mm的环状催化剂。国外现有球状耐热保护催化剂均为实心、 没有开孔，此种球状耐热保护催化剂气流阻力较大，催化剂外表面较小，影响了流体流动， 降低了催化剂活性，从而导致工厂运行能耗和成本增加。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有环状和球状耐热保护催化剂存在的上述缺点及 问题，提供一种新型耐热保护催化剂，本实用新型是在不影响催化剂强度的前提下，可进一 步增大催化剂外表面积和更大的气流通过的孔隙，不但提高催化剂的表观活性、提高了对 后续二段转化催化剂的保护能力，而且减小流体阻力，使气体流体合理流动，从而降低了工 厂运行能耗和成本，且综合性能超过了现有的环状和球状耐热保护催化剂的综合性能。 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下 —种新型耐热保护催化剂，包括催化剂载体，催化剂载体上开有一个直通孔，其特 征在于所述催化剂载体呈球体状，沿直径方向开有三个或四个直通孔，其中一个直通孔与 另外二个或三个直通孔垂直。 所述催化剂载体呈球体状，沿直径方向开有三个直通孔， 一个直通孔与二个直通 孔垂直，在同一平面上的二个直通孔相互垂直。 所述催化剂载体呈球体状，沿直径方向开有四个通孔，一个直通孔与三个直通孔 垂直，在同一平面上的三个直通孔相邻之间的夹角为60度。所述催化剂球体直径为25-40mm，一个直通孔的直径为8-15mm，在同一平面上的
3另外二个或三个通孔的直径为5-10mm。 采用本实用新型的优点在于 —、本实用新型中，催化剂载体呈球体状，沿直径方向开有三个或四个直通孔，其 中一个直通孔与另外二个或三个直通孔垂直，可进一步增大催化剂外表面积，气流通过的 孔隙更大，已经解决了复杂外形催化剂加工制作难题，而且提高了催化剂的表观活性，由于 至少有二个或三个直通孔在同一平面上，使流体阻力更小，流体能合理流动，从而降低工厂 运行能耗和成本。 二、本实用新型中，催化剂载体呈球体状，沿直径方向开有三个直通孔，一个直通 孔与二个直通孔垂直，在同一平面上的二个直通孔相互垂直；或者催化剂载体呈球体状，沿 直径方向开有四个直通孔，一个通孔与三个直通孔垂直，在同一平面上的三个直通孔相邻 之间的夹角为60度，采用上述方式使呈球体状的催化剂流体阻力达到最小，且强度达到最佳。 三、本实用新型中，催化剂球体直径为25-40mm，其中一个直通孔的直径为 8-15mm，在同一平面上的另外二个或三个直通孔的直径为5-10mm，呈球体状的催化剂载体 中采用上述外形，保证了催化剂流体阻力更小，受力结构合理，而且不影响催化剂载体的强度。 四、采用本实用新型后，装入转化炉内的催化剂有部分处于横向气流方向时(按 数学推理，其概率相当于50% )，原来实际相当是实心状的受气面变成了已经开孔的可流 通气体的截面，即孔率增加，气流阻力下降。 五、耐热保护催化剂使用温度为1000-1250°C，由于反应温度极高、反应速度很快、 其实际催化活性受催化剂外表面的控制，采用本实用新型后，即保证了催化剂载体的强度， 又使催化剂的外表面增加了约14. 8%，使耐热保护催化剂的表观活性基本按比例提高，有 利于降低转化气体进入二段转化催化剂的温度，导致其耐热保护性能提高；必要时还可以 降低耐热保护催化剂的镍含量，必要时也可以采用径向开孔的环状催化剂。 六、由于耐热保护催化剂的外形变化，采用本实用新型后，即提高了催化剂的耐热 保护性能，又取得了节能降耗的效果，且耐热保护催化剂的综合性能超过了现有的环状和 球状耐热保护催化剂的综合性能。
图1为本实用新型俯视结构示意图 图2为本实用新型主视结构示意图 图3为本实用新型立体结构示意图
具体实施方式实施例1 —种新型耐热保护催化剂，催化剂载体1呈球体状，沿直径方向开有三个直通孔， 其中一个直通孔与另外二个直通孔垂直，并且，在同一平面上的二个直通孔相互垂直。 本实用新型中，催化剂载体1呈球体状，沿直径方向开有三个直通孔，催化剂球体 直径为25-40mm，其中一个直通孔与另外二个直通孔垂直，一个通孔的直径为8-15mm，在同
4一平面上的另外二个通孔的直径为5-10mm。如图所示，直通孔2与直通孔3和直通孔4垂 直，直通孔3和直通孔4在同一平面上，且直通孔3和直通孔4相互垂直。 实施例2 —种新型耐热保护催化剂，催化剂载体呈球体状，沿直径方向开有四个直通孔，其 中一个直通孔与另外三个直通孔垂直，在同一平面上的三个直通孔相邻之间的夹角为60 度。 本实用新型中，催化剂载体呈球体状，沿直径方向开有四个通孔，其中一个直通孔 与另外三个直通孔垂直，催化剂球体直径为25-40mm，其一个直通孔的直径为8-15mm，在同 一平面上的另外三个通孔的直径为5-10mm。 显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所述 内容，还可以作出不脱离本实用新型基本技术思想的多种形式，这些形式上的变换均在本 实用新型的保护范围之内。
权利要求一种新型耐热保护催化剂，包括催化剂载体，催化剂载体上开有一个直通孔，其特征在于所述催化剂载体呈球体状，沿直径方向开有三个或四个直通孔，其中一个直通孔与另外二个或三个直通孔垂直。
2. 根据权利要求1所述的新型耐热保护催化剂，其特征在于所述催化剂载体呈球体 状，沿直径方向开有三个直通孔， 一个直通孔与二个直通孔垂直，在同一平面上的二个直通 孔相互垂直。
3. 根据权利要求1所述的新型耐热保护催化剂，其特征在于所述催化剂载体呈球体 状，沿直径方向开有四个通孔，一个直通孔与三个直通孔垂直，在同一平面上的三个直通孔 相邻之间的夹角为60度。
4. 根据权利要求1、2或3所述的新型耐热保护催化剂，其特征在于所述催化剂球体直径为25-40mm，一个直通孔的直径为8-15mm，在同一平面上的另外二个或三个通孔的直 径为5-10mm。
专利摘要本实用新型公开了一种新型耐热保护催化剂，包括催化剂载体，催化剂载体上开有一个直通孔，其中，催化剂载体呈球体状，沿直径方向开有三个或四个直通孔，其中一个直通孔与另外二个或三个直通孔垂直。本实用新型是在不影响催化剂强度的前提下，可进一步增大催化剂外表面积和更大的气流通过的孔隙，不但提高催化剂的表观活性、提高了对后续二段转化催化剂的保护能力，而且减小流体阻力，使气体流体合理流动，从而降低了工厂运行能耗和成本，且综合性能超过了现有的环状和球状耐热保护催化剂的综合性能。
文档编号B01J35/08GK201543427SQ20092017674
公开日2010年8月11日 申请日期2009年9月14日 优先权日2009年9月14日
发明者赵春风, 邵允, 邹绍贵, 邹齐萍, 韩雪琴, 高树吉 申请人:公主岭国家农业科技园区三剂化工厂