一種滾球鍋及其制備方法以及在催化劑成型中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及催化劑成型領(lǐng)域，具體地，涉及一種滾球鍋，該滾球鍋的制備方法，該方法獲得的滾球鍋，以及該滾球鍋在催化劑成型中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]催化劑代表著石油化工工藝的水平，一個具有工業(yè)價值的催化劑通常具有良好的催化活性、必要的強度和適當?shù)男螤畹龋@些都與催化劑的成型有關(guān)。
[0003]催化劑成型方法有噴霧成型、油柱成型、擠條成型、壓片成型、滾動成型等。其中滾動成型方法為首先將催化劑原粉、粘結(jié)劑、水等按一定的比例混合均勻，再放入滾球鍋中，依據(jù)“滾雪球”原理，在離心力及表面張力的作用下滾動成型。
[0004]在催化劑成型的過程中，有時會加入一定量的酸或堿以加快成型速度、提高催化劑強度或調(diào)變催化劑酸性中心。而工業(yè)化生產(chǎn)過程中，由于滾球鍋一般采用不銹鋼材質(zhì)，因此在酸的作用下，鐵很容易以離子形態(tài)進入催化劑中。從實際操作看，催化劑中氧化鐵含量有時可高達0.2-0.5%，遠遠超過催化劑對雜質(zhì)控制指標的要求。同時，有的催化劑中大量混入氧化鐵，會嚴重影響催化劑的催化穩(wěn)定性及使用周期，最終會影響催化劑使用裝置的經(jīng)濟效益。
[0005]根據(jù)公開的資料，目前還沒有解決此難題的技術(shù)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中，滾球鍋在用于催化劑成型時，滾球鍋中的鐵很容易以離子形態(tài)進入催化劑中，從而影響催化劑的催化穩(wěn)定性及使用周期的問題，提供了一種滾球鍋，該滾球鍋的制備方法，該方法獲得的滾球鍋，以及該滾球鍋在催化劑成型中的應(yīng)用。采用本發(fā)明的滾球鍋進行催化劑成型可以有效解決滾球鍋中的鐵以離子形態(tài)進入催化劑中，從而影響催化劑的催化穩(wěn)定性及使用周期的問題。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供了一種滾球鍋，該滾球鍋包括驅(qū)動裝置和鍋體，所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述鍋體轉(zhuǎn)動，其中，所述鍋體包括金屬殼體和涂覆在該金屬殼體內(nèi)表面上的聚四氟乙烯層。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提供了一種滾球鍋的制備方法，該方法包括:在金屬殼體的內(nèi)表面上施覆聚四氟乙烯，以形成聚四氟乙烯層。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，本發(fā)明提供了上述滾球鍋在催化劑成型中的應(yīng)用。
[0010]本發(fā)明提供的滾球鍋用于催化劑成型時可以有效避免滾球鍋鍋體中的鐵進入催化劑中，從而造成催化劑的催化穩(wěn)定性下降以及使用周期變短的問題。本發(fā)明提供的滾球鍋的制備方法可以有效的制備出本發(fā)明提供的滾球鍋。
【附圖說明】
[0011]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種【具體實施方式】的滾球鍋的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供了一種滾球鍋，如圖1所示，該滾球鍋包括驅(qū)動裝置(圖中未示出)和鍋體，所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述鍋體轉(zhuǎn)動，其中，所述鍋體包括金屬殼體1和涂覆在該金屬殼體1內(nèi)表面上的聚四氟乙烯層2。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的滾球鍋，所述聚四氟乙烯層2的厚度為所述金屬殼體1厚度的
0.1%-2%,優(yōu)選0.5% -1 %。具體地，根據(jù)實際生產(chǎn)的需要，所述聚四氟乙烯層2的厚度可以為0.1-0.2mm，優(yōu)選0.12-0.16mm。所述聚四氟乙烯的分子量可以為1-100萬，優(yōu)選3_20萬。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的滾球鍋，對所述驅(qū)動裝置沒有特別限定，只要能驅(qū)動所述鍋體沿其軸向轉(zhuǎn)動即可。優(yōu)選地，所述驅(qū)動裝置為電機。進一步優(yōu)選地，所述電機為能夠驅(qū)動所述鍋體沿鍋體的軸向正向和反向交替轉(zhuǎn)動的電機。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的滾球鍋，所述鍋體還包括進料口 3。所述進料口 3用于向鍋體內(nèi)加入需要滾球成型的物料(如催化劑原粉、粘結(jié)劑、水、酸或堿等原料)以及在不設(shè)置鍋體出料口時從鍋體取出已滾球成型的物料。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的滾球鍋，所述金屬殼體1通常由含有鐵的材質(zhì)制成。所述金屬殼體1例如可以用不銹鋼材質(zhì)制成。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的滾球鍋，所述鍋體可以為本領(lǐng)域常用的滾球設(shè)備的滾筒的各種結(jié)構(gòu)和形狀。所述鍋體優(yōu)選為中空的圓筒形。對所述鍋體的大小沒有特別限定，可以根據(jù)具體應(yīng)用過程中所需進行選擇。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的滾球鍋，對所述鍋體的安裝方式?jīng)]有特別限定，只要能夠?qū)崿F(xiàn)成型物料在鍋體內(nèi)成型即可。優(yōu)選地，所述鍋體進料口 3朝上，且鍋體的軸線與水平方向成20-65。夾角，優(yōu)選為30-45°夾角。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提供了上述滾球鍋的制備方法，該方法包括:在金屬殼體1的內(nèi)表面上施覆聚四氟乙烯，以形成聚四氟乙烯層2。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，所述在金屬殼體1的內(nèi)表面上施覆聚四氟乙烯的過程包括如下步驟:
[0022](1)對金屬殼體1內(nèi)表面進行糙化處理；
[0023](2)在經(jīng)步驟(1)處理后的金屬殼體1內(nèi)表面施覆粘接劑；
[0024](3)在經(jīng)步驟(2)處理后的金屬殼體1內(nèi)表面施覆聚四氟乙烯；
[0025](4)將經(jīng)步驟(3)處理后的金屬殼體1進行干燥和燒結(jié)處理。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，所述滾球鍋的制備方法還可以包括制備所述滾球鍋鍋體并在所述鍋體上開具鍋體進料口 3的步驟和將驅(qū)動裝置和鍋體進行連接的步驟。對制備所述滾球鍋鍋體并在所述鍋體上開具鍋體進料口 3的方法以及所述將驅(qū)動裝置和鍋體進行連接的方法沒有特別限定，其可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員按照常規(guī)的方法制備/操作。所述滾球鍋鍋體也可以從商購獲得的滾球鍋中得到。所述滾球鍋例如可以為購自泰州市制藥機械二廠BY-1200型滾球鍋。所述鍋體的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形狀和大小與上述相同。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，為了使金屬殼體1內(nèi)表面具有足夠的表面附著力，優(yōu)選地，所述方法還包括在進行步驟(1)所述的對金屬殼體1內(nèi)表面進行糙化處理之前去除金屬殼體1內(nèi)表面上的油脂。對所述去除鍋體1內(nèi)表面上的油脂的方法沒有特別限定，可以選用本領(lǐng)域任何可以有效去除油脂的方法。所述方法例如可以包括:向金屬殼體1內(nèi)加入有機溶劑，使油脂充分溶解于有機溶劑中，然后倒出有機溶劑，再將金屬殼體1加熱至400-600°C使有機溶劑完全揮發(fā)。對所述有機溶劑沒有特別限定，只要能充分溶解油脂即可。所述有機溶劑例如可以選自汽油、苯、丙酮、乙醇和辛烷中的至少一種。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，步驟(1)中，可以采用機械噴砂處理的方式對所述金屬殼體1內(nèi)表面進行糙化處理。優(yōu)選地，所述機械噴砂處理的方式包括:選用80-100目的石英砂和/或剛玉為磨料，以0.5-0.6MPa的干燥潔凈壓縮空氣為動力，在噴距為12.5-15.5cm，噴射角為35-70°的條件下，將所述磨料高速噴射到所述金屬殼體1內(nèi)表面，使金屬殼體1內(nèi)表面糙化。使用所述機械噴砂處理的方式還可以同時將金屬殼體1內(nèi)表面的污潰和雜質(zhì)進一步的清除。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述方法還包括在步驟(1)的糙化處理之后，步驟(2)用粘接劑處理之前，使用含NaN02的稀堿溶液對金屬殼體1內(nèi)表面進行清洗，然后在金屬殼體1內(nèi)表面施覆有機硅烷偶聯(lián)劑。使用含NaN02&稀堿溶液對金屬殼體1內(nèi)表面進行清洗后，可以用去離子水沖洗金屬殼體1內(nèi)表面。所述含NaN02&稀堿溶液中，NaN02&質(zhì)量百分比濃度可以為5% _40%，堿的質(zhì)量百分比濃度可以為1% -5%.所述堿可以為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。所述有機硅烷偶聯(lián)劑可以選自乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲氧基硅烷和乙氧基硅烷中的至少一種。優(yōu)選地，所述有機硅烷偶聯(lián)劑為選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種。采用含NaN02的稀堿溶液清洗可以讓金屬殼體1的內(nèi)表面形成并保持一定量的輕基，以便與娃燒的水解產(chǎn)物娃醇反應(yīng)。由于石圭醇較難在不具有羥基的金屬底材表面形成牢固的化學鍵，所以采用化學處理方法在金屬基體上引入羥基，可以提高金屬基材與硅烷水