[发明专利]一种蜂窝体炭基滤料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种蜂窝体炭基滤料及其制备方法。蜂窝体炭基滤料具有整体式蜂窝结构，蜂窝孔均匀分布且分布密度为1‑8个/cm²；蜂窝孔的尺寸为0.5‑8mm，蜂窝体比表面积小于20m²/g。制备方法如下：（1）将水、面粉、助挤剂混合、搅拌、混捏，形成可塑体；（2）将可塑体密封保存一定时间后，再次混捏可塑体，并采用蜂窝成型机将可塑体成型，再将成型体在密闭的条件下水热处理；（3）将步骤（2）水热处理后的产物干燥、焙烧，得到所述蜂窝体炭基保护剂滤料。本发明的蜂窝体炭基滤料对大颗粒物理杂质的拦截性能好，可应用于石油化工的除尘、积垢等应用场景。

技术领域

本发明属于石油化工领域，涉及一种蜂窝体炭基滤料及其制备方法。

背景技术

多孔炭材料因其比表面积高、孔道结构可控、良好的物理化学稳定性及较低的制备成本，被广泛用于吸附分离、催化、新能源等领域。现有的炭材料的应用多以吸附、分离及催化为主，因此，研究工作多侧重于通过各种手段对材料的比表面积、调控孔道结构及表面性质等物化性质进行调控。

在某些特殊领域，如固定床渣油加氢领域，装填在催化剂上层的用于拦截进料中的物理杂质的惰性陶瓷滤料，具有较低的比表面积和较大的通过孔，通过滤料拦截油料中的物理杂质以延长下层装填的保护剂、脱金属、脱硫、脱氮等催化剂的使用寿命。但陶瓷滤料密度高、重量大，装卸不便，同时，使用过的滤料废剂处理难度大，回收利用困难，如果直接填埋会带来严重的环境污染。

CN201720249177.4提供了一种比表积大、堆积空隙率高，可有效提高截污过滤效果的渣油加氢专用保护剂。该保护剂比表面积大，负载活性金属后具有化学反应活性，但其作用不能完全替代滤料对进料杂质的拦截作用，且所用载体为陶瓷组分，废剂回收、利用、处理困难，环保问题突出。

CN95120973.6提供了一种直接用炭制造的活性炭蜂窝体及其工艺方法，其特征在于主原料不用活性炭而用炭，再加入碳酸盐及纯碱，在高温下分解放出二氧化碳，剩余组份为粘土和少量有机粘合剂，焙烧活化得到一种新型活性炭蜂窝体。所得炭蜂窝体具有较高的比表面积，不适宜用于物理杂质的拦阻。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种蜂窝体炭基滤料及其制备方法。本发明的蜂窝体炭基滤料，比表面积低，蜂窝体含有发达的大尺寸贯通通道，抗压强度高，与被拦阻的杂质的化学作用强度低，废剂可以方便地使用酸洗再生，或者直接焚烧处理，避免了直接填埋带来的环境污染。

本发明的蜂窝体炭基滤料具有如下性质：具有整体式蜂窝结构，以与蜂窝孔道垂直的横截面为基准，横截面上蜂窝孔均匀分布且分布密度为1-8个/cm²；蜂窝孔的孔口形状为圆形、方形、正六边形，或其它异形；蜂窝孔的尺寸为0.5-8mm，蜂窝体比表面积小于20m²/g，蜂窝体的抗压强度为15-30MPa。

本发明的蜂窝体炭基滤料的制备方法，包括如下内容：

（1）将水、面粉、助挤剂混合、搅拌、混捏，形成可塑体；

（2）将可塑体密封保存一定时间后，再次混捏可塑体，并采用蜂窝成型机将可塑体成型，再将成型体在密闭的条件下水热处理；

（3）将步骤（2）水热处理后的产物干燥、焙烧，得到所述蜂窝体炭基保护剂滤料。

步骤（1）所述的面粉，由糯米粉、普通小麦粉及杜兰小麦粉组成。

步骤（1）所述的助挤剂为田菁粉，甲基纤维素，聚乙二醇，或其任意比例的混合物。

步骤（1）所述的助挤剂的用量以质量计，为面粉用量的0.1-10%。

步骤（1）所述的糯米粉为市售产品，其粒度大于100目，优选为200-500目，其用量以质量计，占面粉总量的10-25%。