CN206046046U - 蜂窝陶瓷保护剂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了蜂窝陶瓷保护剂，它包括本体，所述本体具有外壁（1）和与外壁整体相连的蜂窝孔（7），所述外壁上间隔设置凹槽（2）和外流通孔（3），所述蜂窗孔的孔壁（4）上设置有内流通孔（6），所述凹槽与蜂窝孔之间设置有直流通孔（5），所述内流通孔孔径为大于蜂窝孔的孔壁厚度，所述直流通孔孔径大于内流通孔孔径，外流通孔为锥形孔，所述外流通孔最小孔径大于直流通孔孔径。它可提高催化剂吸附杂质能力，反应器油气通道不易堵塞，反应器内的压力降下降，且不会使催化剂过快沉碳和结焦，从而可提高催化剂的使用寿命，确保固定床反应器的正常运行周期，降低了催化剂的消耗，提高炼油产量，降低炼油加工成本。

Description

蜂窝陶瓷保护剂

技术领域

本实用新型涉及化工、石油和化肥等工业反应器中催化剂的保护剂。

背景技术

众所周知，固定床反应器是炼油、石化、化工、环保和冶金等行业中重要的设备装置，它主要用于塔内催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉和炼油中的催化重整、加氢脱硫、加氢裂化与精制，以及乙烯氧化、乙苯脱氢等固定床反应器。此外还可用于非催化的天然气转化、水煤气生产和工业废水处理等。根据固定床反应器中催化反应温度分布、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，对于固定床反应器内催化剂的保护剂不仅要求强度高、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催化剂的保护剂主要由瓷球、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：一是由于瓷球本身结构的限制，空隙率低、比表面积小，导致固定床反应器中压降过大，增加反应物的流动阻力，降低反应物有效接触的频率，从而影响固定床反应器的催化反应效率；二是瓷环虽然空隙率较高，但瓷环颗粒之间孔径过大且分布不均匀，使其拦截杂质能力降低，支撑小规格催化剂有诸多限制，影响了处理效果，缩短了固定床反应器使用周期，增加了运行工作成本。因此在石油炼化催化反应中，由于催化剂本身是一种强度较低，堆积密度小的物质，针对现有固定床层中瓷球、瓷环等催化保护剂不适应石油炼化催化反应要求的问题，在石油炼化催化反应中人们开始使用强度较高、耐酸碱性好，空隙率高、比表面积大，横截面孔隙分布分散均匀、拦截杂质能力较好的蜂窝陶瓷作为催化保护剂。但随着原油变重，质量变差，以及原油的深度利用开发，重油原油的杂质含量高，针对上述情况的原油，现有蜂窝陶瓷保护剂在炼油固定床反应器的催化反应中，又面临新的问题：一是由于原油杂质增多，二是保护剂结构通常是内部具有的蜂窝孔全部是沿轴向直通的，虽然内部比表面积大，吸附能力强，但由于保护剂内部与外部只有端面（轴向）相通，而在内部和外部横截面上是不通的，因而造成原油流动时其中的杂质容易积沉在反应器中催化剂和保护剂之间的界面上，使反应相在界面上不能形成很好的催化反应，降低了催化剂吸附杂质能力，不仅造成反应器油气通道堵塞，使反应器内的压力降上升，且还可能会使催化剂过快沉碳和结焦，从而缩短催化剂的使用寿命，既影响了固定床反应器的正常运行周期，又增加了催化剂的消耗，减少了炼油产量，增加了炼油加工成本，降低了经济效益。

实用新型内容

针对上述现有技术中蜂窝陶瓷保护剂在固定床反应器中存在的问题，本实用新型提出了一种不仅抗压强度高、耐磨和活性吸附性好，而且可使原油在反应界上形成既有纵横交织的网流，增强在界面上的吸附原油杂质能力，增加催化剂使用寿命和反应效果，降低成本的蜂窝陶瓷保护剂。

本实用新型要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述蜂窝陶瓷保护剂由含氧化铝粉、氧化硅粉、氧化锆粉和高岭土的陶瓷材料制成，所述蜂窝陶瓷保护剂包括本体，所述本体具有外壁和与外壁整体相连的蜂窝孔，所述外壁上间隔设置凹槽和外流通孔，所述蜂窝孔的孔壁上设置有内流通孔，所述凹槽与蜂窝孔之间设置有直流通孔，所述内流通孔孔径为大于蜂窝孔的孔壁厚度，所述直流通孔孔径大于内流通孔孔径，外流通孔为锥形孔，所述外流通孔最小孔径大于直流通孔孔径。

本实用新型由于在原有蜂窝陶瓷保护剂基础上进行了结构性的重大改进，通过外壁上设置凹槽和外流通孔，蜂窝孔的孔壁上设置内流通孔以及凹槽与蜂窝孔之间设置直流通孔，不仅可增大保护剂的比表面积，更重要的是由于改进后的蜂窝陶瓷保护剂在原有直通形的蜂窝孔基础上，又增加了纵横交错的网孔（凹槽、外流通孔、内流通孔和直流通孔），并通过合理的孔径分布，改变传统蜂窝陶瓷保护剂的结构特征，正因为结构上的改变，带来了新的技术效果：使液体在保护剂的蜂窝孔流动时还能在整个保护剂横截面上形成纵横交错有序的网流，起分散直流的作用，因而可使原油流动时其中的杂质不容易积沉在反应器中催化剂和保护剂之间的界面上，确保反应相在界面上能形成很好的催化反应，从而可提高催化剂吸附杂质能力，反应器油气通道不易堵塞，反应器内的压力降下降，使催化剂不会过快沉碳和结焦，从而可提高催化剂的使用寿命，确保固定床反应器的正常运行周期，降低了催化剂的消耗，提高炼油产量，降低炼油加工成本。

附图说明

图1是本实用新型的俯视结构示意图，

图2是本实用新型半剖主视结构示意图。

在图中，1、外壁 2、凹槽 3、外流通孔 4、孔壁 5、直流通孔 6、内流通孔 7、蜂窝孔。

具体实施方式

在图1和图2中，所述蜂窝陶瓷保护剂由含氧化铝粉、氧化硅粉、氧化锆粉和高岭土的陶瓷材料制成，所述蜂窝陶瓷保护剂包括本体，所述本体为圆柱形，也可为方形、正六边形等，所述本体具有外壁1和与外壁整体相连的蜂窝孔7，所述蜂窝孔为正六边形，也可以是圆形或三角形，方形等，所述外壁上间隔设置凹槽2和外流通孔3，所述蜂窝孔的孔壁4上设置有内流通孔6，所述凹槽与蜂窝孔之间设置有一排或多排直流通孔5，所述内流通孔孔径为大于蜂窝孔的孔壁厚度，所述直流通孔孔径大于内流通孔孔径，外流通孔为锥形孔，锥形孔两排或多排分布，所述外流通孔最小孔径大于直流通孔孔径。锥形孔最大端设置在外壁外侧面上，锥形孔最小端设置在外壁内侧面上，所述内流通孔、直流通孔最好为圆孔，也可以是方孔或椭圆形孔，所述凹槽为梯形，其凹槽深度不超过外壁厚度的1/2。

Claims (3)

1.蜂窝陶瓷保护剂，它由含氧化铝粉、氧化硅粉、氧化锆粉和高岭土的陶瓷材料制成，其特征是：所述蜂窝陶瓷保护剂包括本体，所述本体具有外壁（1）和与外壁整体相连的蜂窝孔（7），所述外壁上间隔设置凹槽（2）和外流通孔（3），所述蜂窗孔的孔壁（4）上设置有内流通孔（6），所述凹槽与蜂窝孔之间设置有直流通孔（5），所述内流通孔孔径为大于蜂窝孔的孔壁厚度，所述直流通孔孔径大于内流通孔孔径，外流通孔为锥形孔，所述外流通孔最小孔径大于直流通孔孔径。

2.根据权利要求1所述的蜂窝陶瓷保护剂，其特征是：所述蜂窝孔（7）为正六边形或圆形。

3.根据权利要求1所述的蜂窝陶瓷保护剂，其特征是：所述凹槽（2）为梯形，凹槽深度不超过外壁厚度的1/2。