专利名称：中孔柱状载体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种中孔柱状载体。
在石油化工领域中，许多反应是涉及热量的传递、扩散。为了减小热效应对催化剂内外扩散的影响，避免深度反应，人们往往采用较小粒径的催化剂，甚至采用流化床技术。在固定床技术中，往往导致催化剂床层压力降增大，同时其深度反应的缺点虽有改善，但仍较大，为此人们经过了不断探索与研究。为降低床层压力降，又能维持较高的催化剂活性，人们设计了多种具有异形截面的颗粒形状，如三叶形、四叶形和蜗轮形等，但单独使用异形催化剂降低床层压力降的效果不明显。丹麦托普索公司(TOPSOE)开发的空心催化剂复合装填技术(简称CCF)较好地解决了降低床层压力降的问题。其技术关键是在一个大的反应器中装填催化剂时，按预定方案分成若干层，各层按一定的原则装填不同牌号、形状和粒度的催化剂，相邻两层之间和床层顶部装填空心条状催化剂。由于空心催化剂具有高空隙，对焦炭及粉尘的高容纳能力的特点，当反应物流经空心催化剂层时流速减慢，所夹带的粉尘大部分在此沉降，减缓了下层催化剂被粉尘等堵塞的状况，因此运转期间反应器压力降升高缓慢，延长了催化剂的使用寿命。文献中国专利CN1052800A中公开了一种乙苯脱氢催化剂的改型及应用方法。该文献中采用直径为6毫米，长为6-8毫米，横载面上有4～12个方形或圆形孔道的蜂窝状圆柱状颗粒作催化剂。由于该蜂窝状催化剂具有孔道性，因此可减少反应床层阻力，从而降低常压反应器的床层阻力。但由于该文献介绍的催化剂孔道较少，对较强放热或吸热的反应来说，其几何表面的散热面积还难以达到有效撤热的目的，同样使副反应难以大幅度较少，即催化剂内外扩散难以大幅度消除。
本实用新型的目的是为了克服以往载体用于反应时内外扩散影响大，传质传热性能差的缺点，提供一种新的中孔柱状载体。该载体具有几何表面积大和比表面积大，传质、传热性能好，载体内外扩散影响小，同时床层阻力降低的特点。
本实用新型的目的是通过以下的技术方案来实现的一种中孔柱状载体，其横载面最大直径为3～10毫米，柱长为2～10毫米，外壁厚0．1～3毫米，横载面上开设13～50个孔道。
上述技术方案中，柱状载体横载面上开设的孔道形状为三角形、四边形、五边形、六边形、梅花形、齿轮形、圆形或扇形，其中四边形优选方案为正方形或棱形；柱状载体横载面外壳形状为圆形、梅花形、齿轮形或不规则圆形，优选方案为圆形。柱状载体横载面上开设的孔道相邻之间的壁厚为0．1～2毫米。
本实用新型中，由于采用薄壁多孔道的柱状载体，使载体的几何表面积和比表面积大大增加，有效地克服了反应中强放热或强吸热带来的传热和传质问题，使反应中的反应热能及时传递，从而制成催化剂后，在截面表面的内外扩散影响大大降低，有利于减少副反应，尤其是降低深度氧化或还原反应的程度，达到提高反应的选择性的目的；另一方面由于采用薄壁多孔道的柱状载体，使气体的流动更加容易，从而可更加降低气体流动的阻力，达到有效降低床层压力降的目的，取得了较好的效果。
图1、图2为不同孔道形状的柱状载体横截面示意图。
在
图1、图2中1为孔道，其形状可为三角形、四边形、五边形、六边形、齿轮形、梅花形、圆形或扇形，2为柱状载体的外壁，其壁厚度为0．1～3毫米，载体横截面最大直径为3～10毫米，其内部可开设13～50个孔道，外壁的形状可为圆形、齿轮形、梅花形或不规则圆形。3为孔道相邻之间的壁厚，其厚度为0．1～2毫米。
下面通过实施例对本实用新型作进一步的阐述。
实施例1中孔柱状载体，其中外壁为圆形，其外径为8毫米，外壁厚度为0．5毫米，柱状载体内开设有24孔，其相邻孔之间的壁厚为0．5毫米，柱状载体长度为8毫米。经检测其床层压力降为1．45千克／厘米2，几何表面积为929．4毫米2／颗，比表面积为1．18米2／克，压碎强度为6．8千克／颗，孔容为0．57毫升／克，堆密度为0．56克／毫升。
从上述数据可看出，本实用新型制得的载体，其压碎强度可完全符合固定床工业装置的需要。
比较例1中孔柱状载体，其外径为8毫米，外壁厚度为2．0毫米，柱状载体内开设有1个孔，柱状载体长度为8毫米。经检测其床层压力降为1．62千克／厘米2，几何表面积为376．8毫米2／颗，比表面积为0．86米2／克，压碎强度为5．6千克／颗，孔容为0．42毫升／克，堆密度为0．42克／毫升。
权利要求1.一种中孔柱状载体，其横载面最大直径为3～10毫米，柱长为2～10毫米，其特征在于外壁厚0．1～3毫米，横载面上开设13～50个孔道。
2.根据权利要求1所述中孔柱状载体，其特征在于柱状载体横载面上开设的孔道形状为三角形、四边形、五边形、梅花形、圆形、齿轮形或扇形。
3.根据权利要求2所述中孔柱状载体，其特征在于四边形为正方形或棱形。
4.根据权利要求1所述中孔柱状载体，其特征在于柱状载体横载面外壳形状为圆形、梅花形、齿轮形或不规则圆形。
5.根据权利要求4所述中孔柱状载体，其特征在于柱状载体横载面外壳形状为圆形。
6.根据权利要求1所述中孔柱状载体，其特征在于柱状载体横载面上开设的孔道相邻之间的壁厚为0．1～2毫米。
专利摘要本实用新型涉及一种中孔柱状载体,主要解决现有技术中载体几何表面积和比表面积较小,传质传热性能差,内外扩散影响大的问题。本实用新型通过采用薄壁多孔道柱状载体的技术方案,较好地解决了这一问题,可用于热效应大的反应装置中。
文档编号B01J32/00GK2427273SQ00216560
公开日2001年4月25日 申请日期2000年2月24日 优先权日2000年2月24日
发明者刘仲能, 金文清, 沈琴, 周酉, 杨荣华 申请人:中国石油化工集团公司, 中国石油化工集团公司上海石油化工研究院