[发明专利]鸟巢蜂窝支撑剂及其在固定床反应器中的使用工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于固定床反应器中的鸟巢蜂窝支撑剂。

背景技术

众所周知，固定床反应器是一种炼油、石化、化工、环保和冶金等行业中重要的设备装置，它主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉、加氢脱硫、硫磺回收等固定床反应器。根据固定床反应器气固相催化反应中温度分布、压降大小、气液性质、催化效率和运行工作成本等各方面的综合工艺要求，用于支撑固定床反应器内催化剂的支撑剂不仅要求强度高、耐酸碱性好，而且要求其空隙率高、比表面积大，横截面孔隙分布分散均匀。目前，在固定床反应器中用于支撑催化剂的支撑剂载体主要由瓷球、瓷环构成。瓷球虽然具有强度高、耐酸碱性好的特点，但它们存在下述缺点：一是由于瓷球结构的限制，本身空隙率低、比表面积小，导致固定床反应器中压降过大，增加了液体的流动阻力，降低了气液有效接触的频率，从而影响固定床反应器的工作效率；二是瓷环虽然空隙率较高，但本身颗粒之间或本身孔径过大且不大均匀分散，使其拦截杂质能力降低，支撑能力小，影响了气液处理效果，缩短了固定床反应器使用周期，增加了运行工作成本。

发明内容

针对上述现有技术中支撑剂存在的问题，本发明提供了一种不仅强度高，耐酸碱性好，而且孔隙率高、比表面积又大的鸟巢蜂窝支撑剂。

本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述鸟巢蜂窝支撑剂包括本体，所述本体外形呈圆柱形或方体形，所述本体内腔形成有大小均匀且呈上下平行或交错和左右交错或平行排列的通孔，所述本体抗压强度大于200N/cm²、空隙率60-90％、比表面积大于800m²/m³。

所述通孔横截面为三角形或方形，也可为正多边形或其它异形。

本发明所述鸟巢蜂窝支撑剂在固定床反应器中的使用工艺方法是：

1、先在固定床反应器的罐体底部填充鸟巢蜂窝支撑剂，所述底部鸟巢蜂窝剂为抗压强度大于200N/cm²、空隙率为60-90％、比表面积大于800m²/m³且其外径不大于25毫米的圆柱形或方体形的鸟巢蜂窝支撑剂，所述底部鸟巢蜂窝支撑剂呈双层和双层以上结构分布，底部每层中的鸟巢蜂窝支撑剂规格相同，所述底部鸟巢蜂窝支撑剂从最下层到最上层其外径逐渐减小，

2、在底部鸟巢蜂窝支撑剂填充后，再在底部鸟巢蜂窝支撑剂上填充催化剂，

3、再在催化剂上填充顶部鸟巢蜂支撑剂，所述顶部鸟巢蜂窝支撑剂为抗压强度大于200N/cm²、空隙率为60-90％、比表面积大于800m²/m³的圆柱形或方体形的鸟巢蜂窝支撑剂，所述顶部鸟巢蜂窝支撑剂呈双层或双层以上结构分布。

所述填充在罐体底部的鸟巢蜂窝支撑剂外径不大于25毫米是指其本体呈圆柱形时其直径不大于25毫米或其本体呈方体形时其外接圆直径不大于25毫米。

根据固定床反应器的工作原理和技术要求，通过调整原料配方和产品结构设计，研发出了一种不仅具有高强度、孔隙率高和比表面积大，且均匀分散孔结构综合性能的鸟巢蜂窝支撑剂，经厂家多次试用，取得了很好的技术效果，解决了固定床反应器中传统支撑剂一直存在且未能解决的技术问题。

所述鸟巢蜂窝支撑剂采用氧化铝、铝矾土、高岭土、滑石或长石按一定比例经球磨、捏合、陈腐、炼泥、成型、定型、烘干、切割和高温烧制而成为抗压强度大于200N/cm²、耐酸碱性好的支撑剂。同时，本发明所述鸟巢蜂窝支撑剂内腔又具有紧密有序排列、且壁薄大小均匀的呈规则排列的通孔，因而其比表面积超过800m²/m³，孔隙率可达到60-90％，不仅可有效支撑催化剂，增加固定床反应器使用周期，而且有利于实现杂质过滤、吸附、气固相反应，大量吸附催化剂颗粒、同时其保护增大催化剂接触面积和提高催化活化性能，提高催化效果，降低运行工作成本。广泛用作炼油、石化、化工、环保和冶金等行业中催化剂的支撑载体及保护系统。

附图说明

图1是本发明的俯视结构示意图，

图2是图1的A-A剖视结构示意图，

图3是本发明在预加氢固定床反应器中的填充结构示意图。

在图中，1、本体  2、通孔  3、顶上层  4、顶中层  5、顶下层  6、罐体  7、催化剂层  8、底上层  9、底中层  10、底下层

具体实施方式