專利名稱：三葉草形催化劑顆粒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油和化工工業(yè)所用催化劑或載體顆粒的形狀，特別是一種三葉草形催化劑或載體顆粒的形狀。
背景技術(shù)：
多相催化劑通常都制備成一定的形狀，這樣可以滿足工業(yè)生產(chǎn)對催化劑強度、壓降、傳質(zhì)等方面的要求。研究表明，減小催化劑顆粒直徑可以增加催化劑的外表面，而同樣直徑的催化劑，制備成各種形狀可以改變催化劑的外表面大小。三葉草形是催化劑的常用形狀，橫截面基本形狀為三個圓互相相交。US4394303中提及一種三葉型催化劑的設(shè)計，在一定程度上降低了催化劑直徑，使其機械強度得到增強，空隙率有所增加。但該專利提到的三葉型催化劑對各個葉片的形狀及尺寸未作具體要求。CN01211252. 6中提及一種對稱三花瓣型催化劑，外圓直徑等于內(nèi)圓直徑的2倍。這種設(shè)計內(nèi)圓相交的夾角較小，在實際生產(chǎn)中難以控制產(chǎn)品質(zhì)量，容易導(dǎo)致催化劑強度下降。CN201061759也提及一種對稱的三葉草型催化劑，內(nèi)圓直徑d是外圓直徑D的O. 464101615倍。這種設(shè)計在一定程度上具有表面積大、擴散長程短、空隙率高、強度好的優(yōu)點，但仍然有進一步改進的余地。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種強度高、外表面大的三葉草形催化劑顆粒。本實用新型三葉草形催化劑顆粒，其橫截面為不對稱的三葉草形，橫截面形狀特征為3個圓及4段相切圓弧構(gòu)成的封閉形狀，從中間圓的圓心引2條射線，射線夾角為a，在射線上各作一個與中間圓相外切的外切圓，中間圓的直徑大于外切圓，射線夾角a為30°到180°，中間圓與外切圓之間采用外切圓弧連接。本實用新型中，中間圓D2直徑在O. I 10. Omm之間，外切圓Dl直徑在O. I 10. Omm之間，外切圓D3直徑在O. I 10. Omm之間。本實用新型中，中間圓D2與外切圓Dl的相切圓弧Rl半徑是中間圓D2和外切圓Dl半徑均值的O. I 20. O倍，中間圓D2與外切圓D3的相切圓弧R2半徑是中間圓D2和外切圓D3半徑平均值的O. I 20. O倍。本實用新型中，催化劑顆粒長度是中間圓D2直徑的I 100倍。根據(jù)本實用新型催化劑橫截面，制備同樣形狀的孔板。在擠條機器上使用這個孔板，并配制適當(dāng)?shù)奈锪?，可以擠出本實用新型要求的催化劑顆粒。本實用新型催化劑顆粒具有外表面積大、擴散長程短、空隙率高、強度好的優(yōu)點，適合作為浙青、渣油、減壓瓦斯油、柴油、煤油、汽油等油品的催化反應(yīng)催化劑。該催化劑還可以提高傳質(zhì)性能、減小催化劑床層壓降。

圖I為本實用新型三葉草形催化劑的橫截面。其中D1、D2、D3分別為3個圓，R1、R2為外切圓弧，a為夾角。
具體實施方式
如圖I所示，三個圓及4段外切圓弧，構(gòu)成一個三葉草形。先作中間圓D2的中心圓，然后以中間圓D2圓心向外側(cè)引2條射線，射線之間的夾角為a，a為30°到180°，在兩條射線上分別取一點作為圓心作外切圓Dl和外切圓D3，外切圓Dl和中間圓D2相互外切，外切圓D3和中間圓D2相互外切，兩個外切圓不相相 切或相交。然后以外切圓弧Rl的與外切圓Dl和中間圓D2兩兩外切，獲得兩段圓弧；以外切圓弧R2與中間圓D2和外切圓D3兩兩外切，獲得兩段圓弧。如陰影部分所示，連接8個切點和3個圓、4段圓弧的曲線，構(gòu)成催化劑橫截面。實施例稱取一定比例的氧化鋁粉、石墨、水、膠溶劑，混合。然后根據(jù)圖I制作孔板，在擠條機器上擠條，得到載體。然后干燥，550°C下焙燒4小時，獲得成品載體。然后測定催化劑載體的堆積密度、側(cè)壓強度、空隙率。測定得到催化劑載體堆積密度為O. 51g/ml ；機械強度為35N/mm ；空隙率(v/v)為44%。對比專利CN01211252. 6中載體D，其堆積密度為O. 59g/ml ；機械強度為23N/mm ；空隙率(v/v)為39%。對比專利CN201061759中載體D，其堆積密度為O. 53g/ml ；機械強度為28N/mm ；空隙率(v/v)為41%。因此，本實用新型提出的催化劑形狀，具有堆積密度小、機械強度高、空隙率大的特點。
權(quán)利要求1.一種三葉草形催化劑顆粒，其特征在于三葉草形催化劑顆粒的橫截面為不對稱的三葉草形，橫截面形狀特征為3個圓及4段相切圓弧構(gòu)成的封閉形狀，從中間圓的圓心引2條射線，射線夾角為a，在射線上各作一個與中間圓相外切的外切圓，中間圓的直徑大于外切圓，射線夾角a為30°到180°，中間圓與外切圓之間采用外切圓弧連接。
2.按照權(quán)利要求I所述的催化劑顆粒，其特征在于中間圓D2直徑在O.I 10. Omm之間。
3.按照權(quán)利要求I所述的催化劑顆粒，其特征在于外切圓Dl直徑在O.I 10. Omm之間，外切圓D3直徑在O. I 10. Omm之間。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的催化劑顆粒，其特征在于中間圓D2與外切圓Dl的相切圓弧Rl半徑是中間圓D2和外切圓Dl半徑均值的O. I 20. O倍。
5.按照權(quán)利要求1、2或3所述的催化劑顆粒，其特征在于中間圓D2與外切圓D3的相切圓弧R2半徑是中間圓D2和外切圓D3半徑平均值的O. I 20. O倍。
6.按照權(quán)利要求I所述的催化劑顆粒，其特征在于催化劑顆粒長度是中間圓D2直徑的I 100倍。
專利摘要本實用新型關(guān)于一種三葉草形催化劑顆粒，三葉草形催化劑顆粒的橫截面為不對稱的三葉草形，橫截面形狀特征為3個圓及4段相切圓弧構(gòu)成的封閉形狀，從中間圓的圓心引2條射線，射線夾角為a，在射線上各作一個與中間圓相外切的外切圓，中間圓的直徑大于外切圓，射線夾角a為30°到180°，中間圓與外切圓之間采用外切圓弧連接。該催化劑顆粒具有外表面積大、擴散長程短、空隙率高、強度好的優(yōu)點，適合作為瀝青、渣油、減壓瓦斯油、柴油、煤油、汽油等油品的催化反應(yīng)催化劑。
文檔編號B01J32/00GK202410682SQ20112039299
公開日2012年9月5日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者丁莉, 姚運海, 孫進, 楊成敏, 段為宇, 郭蓉 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院