异型椭球通孔状催化剂载体制造技术

本实用新型专利技术公开了一种异型椭球通孔状催化剂载体，包括主体结构呈椭球状的载体颗粒，所述载体颗粒的椭球长轴a两端呈与其垂直对称布置有截平面结构，所述载体颗粒的内部沿椭球长轴a方向开设有延伸至两端截平面结构的贯穿通孔，所述载体颗粒的外表面覆盖有一层X型分子筛。本实用新型专利技术大大降低了其与反应物的摩擦，减少局部应力，并且通过轴心的贯穿通孔增加了该催化剂载体的比表面面积，也增加了反应物的流动性，减小催化剂床层的压力，从而减小催化剂结焦的可能性，特别适合作为沥青、渣油、减压瓦斯油、柴油、煤油、汽油等油品催化反应以及费托合成反应的催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油和化工工业所用催化剂载体设计领域，具体地指一种异型椭球通孔状催化剂载体。
技术介绍
目前，工业使用的催化剂大致分为非负载型和负载型两种。对于负载型催化剂来说，催化剂的活性组分担载在催化剂载体上，催化剂载体主要用于支持活性组分，使催化剂具有特定的物理性状，而载体本身一般并不具有催化活性。催化剂载体能使制成的催化剂具有合适的形状、尺寸和机械强度，以符合工业反应器的操作要求。催化剂载体可使活性组分分散在载体表面上，获得较高的比表面积，提高单位质量活性组分的催化效率。催化剂载体还可阻止活性组分在使用过程中烧结，提高催化剂的耐热性。催化剂的外形是催化剂的重要性能之一，它对催化剂本身的强度、活性起至关重要的作用。同时催化剂的形状对反应过程中的物流分配、传质传热及床层压降等的影响也十分显著。同样直径的催化剂载体，制备成不同形状可以改变催化剂的外表面的大小与强度以及反应物向颗粒扩散的最大距离。许多催化剂载体的特殊形态都是为了提高催化剂的利用率和对各种具体反应条件的适应性。实际使用时，催化剂的使用环境往往是流体环境，选择一种适用于流体力学要求的粒度和形状的催化剂载体对催化反应至关重要。
技术实现思路
本技术的目的是针对目前现有催化剂载体设计方案在结构上的不足，提供一种异型椭球通孔状催化剂载体，其设计的外表面积大、轮廓圆滑、扩散距离短、强度高、孔隙率高，可以提高催化剂的传质性能的异型椭球通孔状催化剂载体。为实现上述目的，本技术所设计的异型椭球通孔状催化剂载体，包括主体结构呈椭球状的载体颗粒，其特殊之处在于：所述载体颗粒的椭球长轴a两端呈与其垂直对称布置有截平面结构，所述载体颗粒的内部沿椭球长轴a方向开设有延伸至两端截平面结构的贯穿通孔，所述载体颗粒的外表面覆盖有一层X型分子筛。进一步地，所述载体颗粒的椭球长轴a和椭球短轴b、所述X型分子筛的厚度h、所述截平面结构的几何中心至椭球长轴a末端的截除长度L之间满足如下数学关系：a＝1.05～2.80b，h＝0.05～0.20b，L＝0.15～0.50a，最佳方案为：a＝1.50～2.50b，h＝0.1～0.15b，L＝0.35～0.45a。进一步地，所述贯穿通孔的横截面为圆形、椭圆形、三角形或多边形中的一种。进一步地，所述多边形为菱形、长方形、正方形、不规则四边形、五边形、六边形中的一种。进一步地，所述圆形横截面的贯穿通孔的半径r与载体颗粒的椭球短轴b之间满足如下数学关系：r＝0.2～0.25b。本技术的优点在于：利用异型椭球通孔状催化剂载体圆滑的外表面大大降低了其与反应物的摩擦，减少局部应力。同时，通过设置在轴心的贯穿通孔，增加了该催化剂载体的比表面面积，也进一步增加了反应物的流动性，减小催化剂床层的压力，从而减小催化剂结焦的可能性，保证了催化剂的使用效果和使用寿命。本技术特别适合作为沥青、渣油、减压瓦斯油、柴油、煤油、汽油等油品催化反应以及费托合成反应的催化剂。附图说明图1为一种异型椭球通孔状催化剂载体的立体结构示意图。图2为图1所示异型椭球通孔状催化剂载体沿椭球长轴a的截面放大结构示意图。图3为图1所示异型椭球通孔状催化剂载体沿椭球短轴b的截面放大结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述。如图1～3所示，本技术所设计的异型椭球通孔状催化剂载体，包括主体结构呈椭球状的载体颗粒1，载体颗粒1的椭球长轴a两端呈与其垂直对称布置有截平面结构1.1，载体颗粒1的内部沿椭球长轴a方向开设有延伸至两端截平面结构1.1的贯穿通孔1.2，载体颗粒1的外表面覆盖有一层X型分子筛1.3。载体颗粒1的椭球长轴a和椭球短轴b、X型分子筛1.3的厚度h、截平面结构1.1的几何中心至椭球长轴a末端的截除长度L之间满足如下数学关系：a＝1.05～2.80b，h＝0.05～0.20b，L＝0.15～0.50a。本实施例中：a＝1.05～2.5b，h＝0.1～0.15b，L＝0.35～0.45a；贯穿通孔1.2的横截面为圆形、椭圆形、三角形、菱形、长方形、正方形、不规则四边形、五边形、六边形中的一种，本实施例中，贯穿通孔1.2的横截面为圆形；圆形横截面的贯穿通孔1.2的半径r与载体颗粒1的椭球短轴b之间满足如下数学关系：r＝0.2～0.25b。与现有的催化剂载体相比，本技术所设计的异型椭球通孔状催化剂载体利用椭球状圆滑的外表面大大降低了其与反应物的摩擦，减少局部应力，加大了反应物的流动性，减小催化剂床层的压降，减小结焦的可能性。特别是外围轮廓能够保证其使用时堆积的整体结构更加结实稳定同时，本实用新型还设计有贯穿通孔1.2，可以进一步增加比表面面积，保证反应更加充分。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异型椭球通孔状催化剂载体，包括主体结构呈椭球状的载体颗粒(1)，其特征在于：所述载体颗粒(1)的椭球长轴a两端呈与其垂直对称布置有截平面结构(1.1)，所述载体颗粒(1)的内部沿椭球长轴a方向开设有延伸至两端截平面结构(1.1)的贯穿通孔(1.2)，所述载体颗粒(1)的外表面覆盖有一层X型分子筛(1.3)。

【技术特征摘要】
1.一种异型椭球通孔状催化剂载体，包括主体结构呈椭球状的载体颗粒
(1)，其特征在于：所述载体颗粒(1)的椭球长轴a两端呈与其垂直对称
布置有截平面结构(1.1)，所述载体颗粒(1)的内部沿椭球长轴a方向开设
有延伸至两端截平面结构(1.1)的贯穿通孔(1.2)，所述载体颗粒(1)的
外表面覆盖有一层X型分子筛(1.3)。
2.根据权利要求1所述的异型椭球通孔状催化剂载体，其特征在于：所
述载体颗粒(1)的椭球长轴a和椭球短轴b、所述X型分子筛(1.3)的厚度
h、所述截平面结构(1.1)的几何中心至椭球长轴a末端的截除长度L之间
满足如下数学关系：a＝1.05～2.80b，h＝0.05～0.20b，L＝0.15～0.50a。
3.根据权利要求2所述的异型椭球通孔状催化剂载体，其特征在于：所
述载体颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡安安，许莉，杨伟光，赖波，赵焘，付俊华，
申请(专利权)人：武汉凯迪工程技术研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42