CN112403531A - 一种耐水型催化剂载体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种耐水型催化剂载体，包括以下质量百分比含量的制备原料：氢氧化铝1‑80%，拟薄水铝石1‑70%，田菁粉0.5‑5%，二氧化钛1‑10%，酸性溶剂1‑8%，辅助材料0.5‑3%；上述各原料的质量百分比之和为100%；所述耐水型催化剂载体的外形为高径比为0.45‑0.9的带通孔的圆柱体，外径为5‑45mm，所述通孔目数为80‑900目；本发明具有丰富的通孔，孔隙率高、比表面积大、机械强度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂载体制备技术领域，具体讲是一种耐水型催化剂载体。
背景技术
石油炼制工业发展目标是提高轻质油收率和提高产品质量，一般的石油加工过程产品收率和质量往往是矛盾的，而催化加氢过程却能几乎同时满足这两个要求。加氢处理的目的在于脱除油品中的硫、氮、氧及金属等杂质，同时还使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，从而改善原料的品质和产品的使用性能。加氢处理具有原料油的范围宽，产品灵活性大，液体产品收率高，产品质量高，对环境友好，劳动强度小等优点，因此广泛用于原料预处理和产品精制。
现有加氢催化剂载体形状大多数为条状，四叶草或球型。结构简单，生产工艺要求低等优点，已经大规模工业化，有较好的市场，但使用过程有难于突破的瓶颈，如 ：空隙率低、比表面积小、堆比重大等缺点，且在使用过程中其机械强度会不断降低，因此催化剂催化效率低，且使用寿命不长。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种具有丰富的通孔，孔隙率高、比表面积大、机械强度高的耐水型催化剂载体。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种耐水型催化剂载体，包括以下质量百分比含量的制备原料：氢氧化铝1-80%，拟薄水铝石1-70%，田菁粉0.5-5%，二氧化钛1-10%，酸性溶剂1-8%，辅助材料0.5-3%；上述各原料的质量百分比之和为100%；所述耐水型催化剂载体的外形为高径比为0.45-0.9的带通孔的圆柱体，外径为5-45mm，所述通孔目数为80-900目。所述通孔的横截面形状为正六边形、三角形、正方形或圆形中的一种。
所述的酸性溶剂为硝酸、柠檬酸和磷酸中的一种或几种组合。
所述的辅助材料为甲基纤维素或羧甲基纤维素。
一种所述的耐水型催化剂载体的制备方法，包括以下步骤：
（1）粉料混合：按照配方比例称取所述制备原料，首先氢氧化铝，拟薄水铝石，田菁粉，二氧化钛，辅助材料投入捏合机或者混料机；
（2）将步骤（1）所述粉料充分混合后，加入酸性溶剂和一定比例的水、油进行泥料捏合，得到均匀混合的泥料；
（3）将步骤（2）所得泥料经筛网过滤，真空练泥，温度计测试泥温，放入保温房，陈腐；
（4）将步骤（3）所述泥料通过模具挤压成型得到坯体；
（5）将步骤（4）所述坯体切割成符合高径比的圆柱体，经过干燥后高温焙烧得到耐水型催化剂载体。
步骤（2）中加入水的比例为步骤（1）所述原料重量的20-50%，加入油的比例为步骤（1）所述原料重量的1-5%；所述油可以为菜油、地沟油。
步骤（5）所述的干燥条件为室温阴干2-3天后，40-70℃干燥2-3天。
步骤（5）所述的焙烧温度为650-850℃，焙烧时间为12-20小时。
本发明的有益效果：本发明在制备过程中，使用拟薄水铝石，氢氧化铝及相应辅料，加入适量的酸性溶剂，成型焙烧后，使制备的催化剂载体具备较高的机械强度，较大的比表面积和孔容，同时具备适宜的酸度，并改善了催化剂载体水热后强度，浸渍催化剂后在催化加氢过程中，具备较长的使用寿命及较高的催化活性。本发明方法采用机械混合的方法制备了催化剂载体，制备过程泥料经过陈腐使泥料中水分分布更加均匀，提高了泥料的可塑性及成型性能，成型后产品机械强度好，一致性好。同时，产品单位截面内具备更多的通孔，大大增加了产品的外比表面积，使反应原料与催化剂载体有更大的接触和反应面积。
具体实施方式
下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。本发明下述实施例所采用的原料和机械设备，不做特殊说明，均为行业常规或市售产品。
实施例1
催化剂载体配方：拟薄水铝石55%，氢氧化铝35%，田菁粉0.5%，二氧化钛3%，酸性溶剂5%，辅助材料1.5%。
以上所述的酸性溶剂为硝酸，柠檬酸的混合物；以上所述的辅助材料为甲基纤维素。
催化剂载体的制备步骤如下：
（1）按照配方比例称取除酸性溶剂外各原料。
（2）将步骤（1）中原料混合投入捏合机中混匀，加入水（投入粉料重量的40%）、酸性溶剂和菜油（粉料重量的3%）进行泥料捏合，得到捏合均匀的泥料。
（3）将步骤（2）中的泥料使用筛网过滤，然后投入练泥机中，真空练泥后压成柱状泥段。放入保温房恒温陈腐。
（4）将陈腐后的泥料使用600目的蜂窝状模具挤压成型为带有正六边形截面通孔的坯体。
（5）将坯体使用切割丝线切割成一定长度的圆柱体，室温阴干2-3天后，40-70℃干燥2-3天。以850℃焙烧，焙烧时间为20小时。得到催化剂载体A.
实施例2
催化剂载体的配方：拟薄水铝石50%，氢氧化铝40%，二氧化钛5%，酸性溶剂2.5%，田菁粉0.5%，辅助材料2.0%。制备方法同实施例1.得到催化剂载体B。
实施例3
催化剂载体的配方：拟薄水铝石40%，氢氧化铝45%，酸性溶剂5%，二氧化钛7%，田菁粉2%，辅助材料1%。制备方法同实施例1.得到催化剂载体C。
表1本发明各实施例样品的性能和规格。
注：上述表1的强度为载体侧向压碎强度，即侧向2端施加压力所能承受的强度。
通过上述实施例可知，本发明的耐水型催化剂载体其单位面积内有更多更密的通孔，大大增加了载体的空隙率和外比表面积，为催化剂与反应原料提供了更大的接触和反应面积。本发明的产品具有更高的机械强度及水热后强度，保证了载体完整性及更长的使用寿命。
所述催化剂载体的性质如下：总孔容0.6-1.1mL/g，比表面积150-300m2/g，侧压机械强度为60-300N/cm，尤其水热后机械强度为50-250N/cm。
所述的水热测试方法为将载体置于自压密封釜中，加入去离子水密封，90℃恒温水热处理。处理时间为24小时。水热处理结束后，过滤回收载体，120℃干燥处理。
上述实施例对本发明进行说明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求书的保护范围内，对本发明的任何修改和改变，都将落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种耐水型催化剂载体，其特征在于，包括以下质量百分比含量的制备原料：氢氧化铝1-80%，拟薄水铝石1-70%，田菁粉0.5-5%，二氧化钛1-10%，酸性溶剂1-8%，辅助材料0.5-3%；上述各原料的质量百分比之和为100%；所述耐水型催化剂载体的外形为高径比为0.45-0.9的带通孔的圆柱体，外径为5-45mm，所述通孔目数为80-900目。
2.根据权利要求1所述的耐水型催化剂载体，其特征在于，所述通孔的横截面形状为正六边形、三角形、正方形或圆形中的一种。
3.根据权利要求1所述的耐水型催化剂载体，其特征在于，所述的酸性溶剂为硝酸、柠檬酸和磷酸中的一种或几种组合。
4.根据权利要求1所述的耐水型催化剂载体，其特征在于，所述的辅助材料为甲基纤维素或羧甲基纤维素。
5.一种权利要求1-4中任意项所述的耐水型催化剂载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）粉料混合：按照配方比例称取所述制备原料，首先氢氧化铝，拟薄水铝石，田菁粉，二氧化钛，辅助材料投入捏合机或者混料机；
（2）将步骤（1）所述粉料充分混合后，加入酸性溶剂和一定比例的水、油进行泥料捏合，得到均匀混合的泥料；
（3）将步骤（2）所得泥料经筛网过滤，真空练泥，温度计测试泥温，放入保温房，陈腐；
（4）将步骤（3）所述泥料通过模具挤压成型得到坯体；
（5）将步骤（4）所述坯体切割成符合高径比的圆柱体，经过干燥后高温焙烧得到耐水型催化剂载体。
6.根据权利要求5所述的耐水型催化剂载体的制备方法，其特征在于，步骤（2）中加入水的比例为步骤（1）所述原料重量的20-50%，加入油的比例为步骤（1）所述原料重量的1-5%；所述油可以为菜油、地沟油。
7.根据权利要求5所述的耐水型催化剂载体的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述的干燥条件为室温阴干2-3天后，40-70℃干燥2-3天。
8.根据权利要求5所述的耐水型催化剂载体的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述的焙烧温度为650-850℃，焙烧时间为12-20小时。
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