[实用新型]球形催化剂

说明书

本实用新型涉及石油加工和化工领域催化反应所用的催化剂，特别是涉及此类催化剂的颗粒形状，该催化剂可以用于固定床催化反应。

目前在工业上应用的固定床负载型催化剂一般都由载体和活性组分组成。所用载体包括各种人工合成的氧化铝、无定形硅酸盐、晶型硅铝沸石和一些天然的耐热无机氧化物等。催化剂的外形多为球形、圆柱条和异形条等的实心体，这些颗粒形状各有优缺点。条形特别是异形条催化剂的优点是床层空隙率较大，缺点是不容易装填均匀，从而给物流分布造成负面影响，不利于提高反应效率。球形的优点是滚动性好，装填均匀、密实，但其缺点是床层空隙率小(与当量直径相等的条形比较)，在使用过程中阻力降增加速较快。当采用中心开孔球形催化剂时，虽然床层空隙率提高，但反应物从外表面各处向内部扩散距离相差较大，不利于提高催化剂的利用率。

本实用新型的目的就是针对上述中心开孔球形催化剂颗粒存在的缺点，提供一种外表面积更大、颗粒间流通性更好的催化剂，而且这种催化剂缩短了反应物从外表面各处扩散至实体内部的平均距离，提高了催化剂的使用效率。

本实用新型是在中心开孔的球形催化剂颗粒的表面上，在与中心开孔通道垂直的截面处的圆外侧开设环形沟槽。

图1是本实用新型典型例子的纵向剖图。

本实用新型的球形催化剂颗粒的大小及中心通道的形状、大小可以根据反应过程要求进行选择。中心开孔最好为圆柱形，半径为催化剂半径的5～25％。沟槽的形状优选为截面呈半圆形，深度为所处截面半径的5～50％，可以开设1～3条，最好在与中心开孔通道垂直的最大截面处开设1条。

催化剂的载体材质是耐热的无机氧化物，可以是人工合成的氧化铝和含其他元素的氧化铝、氧化钛、无定形硅铝和硅铝沸石等，也可以是含有其他元素的天然矾土和各种粘土。

本实用新型的优点是：

1、制作简便，改变成型模具的结构即可制作。

2、增加了中心开孔球形催化剂的外表面，减小了反应物由外表面各处扩散到催化剂内部的平均距离，提高了反应效率。

3、增加催化剂的空隙率，减小了反应物流在催化剂床层中的流动阻力，降低结焦的倾向性，延缓床层阻力降的快速升高，提高了催化剂的利用率。

本实用新型的催化剂可以用于炼油、化工中多种反应过程，特别适用于反应物分子较大、反应过程受扩散控制，或有杂质在层床中积累、易使床层堵塞的反应过程，如重质馏分油及渣油的加氢处理等。