CN106881157A - 超纯耐碱球形催化剂载体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超纯耐碱球形催化剂载体,属于催化剂支撑保护剂技术领域,包括如下重量份数的组分:氧化铝20‑40份,氮化硅30‑40份,氧化锆10‑15份,粘土20‑30份,高岭土20‑30份,镍粉15‑20份;所述氧化铝、氮化硅、氧化锆纯度均为99%以上;还提供一种超纯耐碱球形催化剂载体的制备方法,包括如下步骤:取原料混合均匀,挤压成型后分阶段高温烧结;本发明的优点是采用氮化硅、氧化锆等耐碱性的原材料,一方面氮化硅和氧化锆不与碱发生反应可以抵抗碱侵蚀,另一方面99%以上的纯度能够使产品中的微观晶体排列均匀,使组织结构致密,形成良好的防腐蚀层。

Description

超纯耐碱球形催化剂载体
技术领域
本发明涉及催化剂支撑保护剂技术领域,具体涉及一种超纯耐碱球形催化剂载体。
背景技术
石油、冶炼等化工工业中,催化剂使用量很大,为了便于催化剂的更换、集中回收等通常将其负载于一定的支撑载体之上,因此催化剂支撑载体的应用非常广泛,其使用环境与催化剂应用环境一样,会遭遇高温、强酸强碱等,有时甚至更加严苛,所以对于不同环境下催化剂载体的性能提出了更高的要求。其中对于耐碱催化剂载体的需求也非常大,其耐碱性能有待于进一步提高。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种能够抵抗强碱腐蚀的催化剂支撑载体。
本发明的技术方案是提供一种超纯耐碱球形催化剂载体,包括如下重量份数的组分:氧化铝20-40份,氮化硅30-40份,氧化锆10-15份,粘土20-30份,高岭土20-30份,镍粉15-20份;所述氧化铝、氮化硅、氧化锆纯度均为99%以上。
作为进一步改进,所述超纯耐碱球形催化剂载体表面还可以包括涂料,含有如下重量份数的组分:氧化锆40-50份、氮化硅30-40份、粘接剂2-5份,根据实际需要,可以在载体表面添加涂料,进一步形成致密保护层。
优选地,所述粘接剂可以选用丙烯酸酯聚合物、磷酸盐、水玻璃中的一种或几种。
作为进一步改进,所述氧化铝、氮化硅、氧化锆为超细粉,粒径范围为1~10μm,易于颗粒凝聚,减少可能出现的表面缺陷。
优选地,所述氧化铝、氮化硅、氧化锆为超细粉,粒径范围为1~5μm,颗粒越细小,表面组织越致密,对于碱性物质形成屏障效果越好。
本发明还提供一种超纯耐碱球形催化剂载体的制备方法,包括如下步骤:
(1)称取如上配比的原料;
(2)将氧化铝、氮化硅粉末搅拌均匀,再加入氧化锆和镍粉搅拌,将拌合粉末投入粘土和高岭土中混合均匀;
(3)将步骤(2)中的混合料挤压成型后,晾干,放入高温炉中两次升温烧结;烧结参数为以8~10℃/min升温至760~800℃,保温2~4h;再以8~10℃/min升温至1480~1600℃,保温8~12h后冷却至常温。
作为进一步改进,制备方法还包括:步骤(4)待第一次升温后的坯体自然降温冷却后取出,浸渍涂料,以8~10℃/min升温至800~1000℃后保温1~2h,再以8~10℃/min升温至1480~1600℃,保温8~12h后冷却至常温。
与现有技术相比,本发明的优点和有益效果是:采用氮化硅、氧化锆等耐碱性的原材料,一方面氮化硅和氧化锆不与碱发生反应可以抵抗碱侵蚀,另一方面99%以上的纯度能够使产品中的微观晶体排列均匀,使组织结构致密,形成良好的防腐蚀层;在高温强碱存在的情况下,氧化铝、高岭土成分将与强碱形成流体物质,导致连片的碱侵蚀通道,而氮化硅能够阻塞这种碱侵蚀通道,防止连片侵蚀的发生;此外镍处于氮化硅、氧化锆晶体结构的空隙中,进一步完善结构的致密程度,而镍也并不与碱反应,因此阻碍了碱的腐蚀。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明提供一种超纯耐碱球形催化剂载体,包括如下重量份数的组分:氧化铝20份,氮化硅30份,氧化锆15份,粘土30份,高岭土30份,镍粉15份;所述氧化铝、氮化硅、氧化锆纯度均为99%以上。所述氧化铝、氮化硅、氧化锆粉末粒径为8~10μm。
上述超纯耐碱球形催化剂载体的制备方法包括如下步骤:
(1)称取如上配比的原料;
(2)将氧化铝、氮化硅粉末搅拌均匀,再加入氧化锆和镍粉搅拌,将拌合粉末投入粘土和高岭土中混合均匀;
(3)将步骤(2)中的混合料挤压成型后,晾干,放入高温炉中烧结;烧结参数为以8~10℃/min升温至760~800℃,保温2~4h,使氮化硅、氧化锆、镍粉在混合物中初步融合并进一步混匀;再以8~10℃/min升温至1480~1600℃,保温8~12h后冷却至常温,使氮化硅、氧化锆、镍粉充分形成致密晶体结构。
实施例2
本发明提供一种超纯耐碱球形催化剂载体,包括如下重量份数的组分:氧化铝40份,氮化硅35份,氧化锆10份,粘土25份,高岭土28份,镍粉20份;所述氧化铝、氮化硅、氧化锆纯度均为99%以上。所述氧化铝、氮化硅、氧化锆粉末粒径为1~3μm。
制备方法同实施例1。
实施例3
本发明提供一种超纯耐碱球形催化剂载体,包括如下重量份数的组分:氧化铝30份,氮化硅40份,氧化锆13份,粘土20份,高岭土20份,镍粉17份;所述氧化铝、氮化硅、氧化锆纯度均为99%以上。所述氧化铝、氮化硅、氧化锆粉末粒径为3~5μm。
制备方法同实施例1。
实施例4
本发明提供一种超纯耐碱球形催化剂载体,包括如下重量份数的组分:氧化铝35份,氮化硅32份,氧化锆12份,粘土30份,高岭土25份,镍粉18份;所述氧化铝、氮化硅、氧化锆纯度均为99%以上。所述氧化铝、氮化硅、氧化锆粉末粒径为6~8μm。
超纯耐碱球形催化剂载体表面浸渍涂料,含有如下重量份数的组分:氧化锆40份、氮化硅30份、丙烯酸酯聚合物2份,水玻璃1份,所述氮化硅、氧化锆粉末粒径为1~5μm。
上述超纯耐碱球形催化剂载体的制备方法包括如下步骤:
(1)称取如上配比的原料;
(2)将氧化铝、氮化硅粉末搅拌均匀,再加入氧化锆和镍粉搅拌,将拌合粉末投入粘土和高岭土中混合均匀;
(3)将步骤(2)中的混合料挤压成型后,将坯体晾干,放入高温炉中烧结;烧结参数为以8~10℃/min升温至760~800℃,保温1~2h,使氮化硅、氧化锆、镍粉在混合物中初步融合并进一步混匀;
(4)待步骤(3)中的坯体自然冷却后取出,浸渍涂料,以8~10℃/min升温至800~1000℃后保温1~2h,再以8~10℃/min升温至1480~1600℃,保温8~12h后冷却至常温,使氮化硅、氧化锆、镍粉充分形成致密晶体结构。
实施例5
本发明提供一种超纯耐碱球形催化剂载体,包括如下重量份数的组分:氧化铝28份,氮化硅38份,氧化锆14份,粘土28份,高岭土25份,镍粉16份;所述氧化铝、氮化硅、氧化锆纯度均为99%以上。所述氧化铝、氮化硅、氧化锆粉末粒径为2~5μm
超纯耐碱球形催化剂载体表面浸渍涂料,含有如下重量份数的组分:氧化锆40-50份、氮化硅30-40份、丙烯酸酯聚合物2-5份,所述氮化硅、氧化锆粉末粒径为1~5μm。
制备方法同实施例4。
本发明超纯耐碱球形催化剂载体的耐碱指标检测结果如表1所示,其中热碱处理是指40%氢氧化钠溶液沸腾处理48h。
检测方法参考《耐酸陶瓷材料性能试验方法(HG/T 3210-2002)》《工业瓷球-惰性瓷球(HG/T 3683.1-2014)》。
表1
从表1可以看出,本发明的超纯耐碱球形催化剂载体具备较大的冲击强度和硬度的同时能够抵抗高浓度碱腐蚀。
以上所述,仅为本发明的优选实施例,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的核心技术的前提下,还可以做出改进和润饰,这些改进和润饰也应属于本发明的专利保护范围。与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变,都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种超纯耐碱球形催化剂载体,其特征在于,包括如下重量份数的组分:氧化铝20-40份,氮化硅30-40份,氧化锆10-15份,粘土20-30份,高岭土20-30份,镍粉15-20份;所述氧化铝、氮化硅、氧化锆纯度均为99%以上。
2.根据权利要求1所述的超纯耐碱球形催化剂载体,其特征在于,还包括涂层,所述涂层含有如下重量份数的组分:氧化锆40-50份、氮化硅30-40份、粘接剂2-5份。
3.根据权利要求1所述的超纯耐碱球形催化剂载体,其特征在于,所述粘接剂为丙烯酸酯聚合物、磷酸盐、水玻璃中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的超纯耐碱球形催化剂载体,其特征在于,所述氧化铝、氮化硅、氧化锆为超细粉,粒径范围为1~10μm。
5.根据权利要求1所述的超纯耐碱球形催化剂载体,其特征在于,所述氧化铝、氮化硅、氧化锆为超细粉,粒径范围为1~5μm。
6.权利要求1或2所述的超纯耐碱球形催化剂载体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)称取配方比的原料;
(2)将氧化铝、氮化硅粉末搅拌均匀,再加入氧化锆和镍粉搅拌,将拌合粉末投入粘土和高岭土中混合均匀;
(3)将步骤(2)中的混合料挤压成型后,晾干,放入高温炉中升温烧结:烧结参数为以8~10℃/min升温至760~800℃,保温2~4h;再以8~10℃/min升温至1480~1600℃,保温8~12h后冷却至常温;或者待第一次升温完成的坯体自然降温冷却后取出,浸渍涂层,以8~10℃/min升温至800~1000℃后保温1~2h,再以8~10℃/min升温至1480~1600℃,保温8~12h后冷却至常温。
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