一种滚球锅及其制备方法以及在催化剂成型中的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及催化剂成型领域，具体地，涉及一种滚球锅，该滚球锅的制备方法，该方法获得的滚球锅，以及该滚球锅在催化剂成型中的应用。
【背景技术】
[0002]催化剂代表着石油化工工艺的水平，一个具有工业价值的催化剂通常具有良好的催化活性、必要的强度和适当的形状等，而这些都与催化剂的成型有关。
[0003]催化剂成型方法有喷雾成型、油柱成型、挤条成型、压片成型、滚动成型等。其中滚动成型方法为首先将催化剂原粉、粘结剂、水等按一定的比例混合均匀，再放入滚球锅中，依据“滚雪球”原理，在离心力及表面张力的作用下滚动成型。
[0004]在催化剂成型的过程中，有时会加入一定量的酸或碱以加快成型速度、提高催化剂强度或调变催化剂酸性中心。而工业化生产过程中，由于滚球锅一般采用不锈钢材质，因此在酸的作用下，铁很容易以离子形态进入催化剂中。从实际操作看，催化剂中氧化铁含量有时可高达0.2-0.5%，远远超过催化剂对杂质控制指标的要求。同时，有的催化剂中大量混入氧化铁，会严重影响催化剂的催化稳定性及使用周期，最终会影响催化剂使用装置的经济效益。
[0005]根据公开的资料，目前还没有解决此难题的技术报道。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术中，滚球锅在用于催化剂成型时，滚球锅中的铁很容易以离子形态进入催化剂中，从而影响催化剂的催化稳定性及使用周期的问题，提供了一种滚球锅，该滚球锅的制备方法，该方法获得的滚球锅，以及该滚球锅在催化剂成型中的应用。采用本发明的滚球锅进行催化剂成型可以有效解决滚球锅中的铁以离子形态进入催化剂中，从而影响催化剂的催化稳定性及使用周期的问题。
[0007]根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种滚球锅，该滚球锅包括驱动装置和锅体，所述驱动装置用于驱动所述锅体转动，其中，所述锅体包括金属壳体和涂覆在该金属壳体内表面上的聚四氟乙烯层。
[0008]根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种滚球锅的制备方法，该方法包括:在金属壳体的内表面上施覆聚四氟乙烯，以形成聚四氟乙烯层。
[0009]根据本发明的第三个方面，本发明提供了上述滚球锅在催化剂成型中的应用。
[0010]本发明提供的滚球锅用于催化剂成型时可以有效避免滚球锅锅体中的铁进入催化剂中，从而造成催化剂的催化稳定性下降以及使用周期变短的问题。本发明提供的滚球锅的制备方法可以有效的制备出本发明提供的滚球锅。
【附图说明】
[0011]图1为根据本发明的一种【具体实施方式】的滚球锅的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明进行详细的描述。
[0013]根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种滚球锅，如图1所示，该滚球锅包括驱动装置(图中未示出)和锅体，所述驱动装置用于驱动所述锅体转动，其中，所述锅体包括金属壳体1和涂覆在该金属壳体1内表面上的聚四氟乙烯层2。
[0014]根据本发明的滚球锅，所述聚四氟乙烯层2的厚度为所述金属壳体1厚度的
0.1%-2%,优选0.5% -1 %。具体地，根据实际生产的需要，所述聚四氟乙烯层2的厚度可以为0.1-0.2mm，优选0.12-0.16mm。所述聚四氟乙烯的分子量可以为1-100万，优选3_20万。
[0015]根据本发明的滚球锅，对所述驱动装置没有特别限定，只要能驱动所述锅体沿其轴向转动即可。优选地，所述驱动装置为电机。进一步优选地，所述电机为能够驱动所述锅体沿锅体的轴向正向和反向交替转动的电机。
[0016]根据本发明的滚球锅，所述锅体还包括进料口 3。所述进料口 3用于向锅体内加入需要滚球成型的物料(如催化剂原粉、粘结剂、水、酸或碱等原料)以及在不设置锅体出料口时从锅体取出已滚球成型的物料。
[0017]根据本发明的滚球锅，所述金属壳体1通常由含有铁的材质制成。所述金属壳体1例如可以用不锈钢材质制成。
[0018]根据本发明的滚球锅，所述锅体可以为本领域常用的滚球设备的滚筒的各种结构和形状。所述锅体优选为中空的圆筒形。对所述锅体的大小没有特别限定，可以根据具体应用过程中所需进行选择。
[0019]根据本发明的滚球锅，对所述锅体的安装方式没有特别限定，只要能够实现成型物料在锅体内成型即可。优选地，所述锅体进料口 3朝上，且锅体的轴线与水平方向成20-65。夹角，优选为30-45°夹角。
[0020]根据本发明的第二个方面，本发明提供了上述滚球锅的制备方法，该方法包括:在金属壳体1的内表面上施覆聚四氟乙烯，以形成聚四氟乙烯层2。
[0021]根据本发明，所述在金属壳体1的内表面上施覆聚四氟乙烯的过程包括如下步骤:
[0022](1)对金属壳体1内表面进行糙化处理；
[0023](2)在经步骤(1)处理后的金属壳体1内表面施覆粘接剂；
[0024](3)在经步骤(2)处理后的金属壳体1内表面施覆聚四氟乙烯；
[0025](4)将经步骤(3)处理后的金属壳体1进行干燥和烧结处理。
[0026]根据本发明，所述滚球锅的制备方法还可以包括制备所述滚球锅锅体并在所述锅体上开具锅体进料口 3的步骤和将驱动装置和锅体进行连接的步骤。对制备所述滚球锅锅体并在所述锅体上开具锅体进料口 3的方法以及所述将驱动装置和锅体进行连接的方法没有特别限定，其可以由本领域技术人员按照常规的方法制备/操作。所述滚球锅锅体也可以从商购获得的滚球锅中得到。所述滚球锅例如可以为购自泰州市制药机械二厂BY-1200型滚球锅。所述锅体的材质、结构、形状和大小与上述相同。
[0027]根据本发明，为了使金属壳体1内表面具有足够的表面附着力，优选地，所述方法还包括在进行步骤(1)所述的对金属壳体1内表面进行糙化处理之前去除金属壳体1内表面上的油脂。对所述去除锅体1内表面上的油脂的方法没有特别限定，可以选用本领域任何可以有效去除油脂的方法。所述方法例如可以包括:向金属壳体1内加入有机溶剂，使油脂充分溶解于有机溶剂中，然后倒出有机溶剂，再将金属壳体1加热至400-600°C使有机溶剂完全挥发。对所述有机溶剂没有特别限定，只要能充分溶解油脂即可。所述有机溶剂例如可以选自汽油、苯、丙酮、乙醇和辛烷中的至少一种。
[0028]根据本发明，步骤(1)中，可以采用机械喷砂处理的方式对所述金属壳体1内表面进行糙化处理。优选地，所述机械喷砂处理的方式包括:选用80-100目的石英砂和/或刚玉为磨料，以0.5-0.6MPa的干燥洁净压缩空气为动力，在喷距为12.5-15.5cm，喷射角为35-70°的条件下，将所述磨料高速喷射到所述金属壳体1内表面，使金属壳体1内表面糙化。使用所述机械喷砂处理的方式还可以同时将金属壳体1内表面的污溃和杂质进一步的清除。
[0029]根据本发明，优选地，所述方法还包括在步骤(1)的糙化处理之后，步骤(2)用粘接剂处理之前，使用含NaN02的稀碱溶液对金属壳体1内表面进行清洗，然后在金属壳体1内表面施覆有机硅烷偶联剂。使用含NaN02&稀碱溶液对金属壳体1内表面进行清洗后，可以用去离子水冲洗金属壳体1内表面。所述含NaN02&稀碱溶液中，NaN02&质量百分比浓度可以为5% _40%，碱的质量百分比浓度可以为1% -5%.所述碱可以为氢氧化钠和/或氢氧化钾。所述有机硅烷偶联剂可以选自乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲氧基硅烷和乙氧基硅烷中的至少一种。优选地，所述有机硅烷偶联剂为选自乙烯基三乙氧基硅烷、Y-氯丙基三甲氧基硅烷和Y-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。采用含NaN02的稀碱溶液清洗可以让金属壳体1的内表面形成并保持一定量的轻基，以便与娃烧的水解产物娃醇反应。由于石圭醇较难在不具有羟基的金属底材表面形成牢固的化学键，所以采用化学处理方法在金属基体上引入羟基，可以提高金属基材与硅烷水