专利名称：三叶草形催化剂颗粒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油和化工工业所用催化剂或载体颗粒的形状，特别是一种三叶草形催化剂或载体颗粒的形状。
背景技术：
多相催化剂通常都制备成一定的形状，这样可以满足工业生产对催化剂强度、压降、传质等方面的要求。研究表明，减小催化剂颗粒直径可以增加催化剂的外表面，而同样直径的催化剂，制备成各种形状可以改变催化剂的外表面大小。三叶草形是催化剂的常用形状，横截面基本形状为三个圆互相相交。US4394303中提及一种三叶型催化剂的设计，在一定程度上降低了催化剂直径，使其机械强度得到增强，空隙率有所增加。但该专利提到的三叶型催化剂对各个叶片的形状及尺寸未作具体要求。CN01211252. 6中提及一种对称三花瓣型催化剂，外圆直径等于内圆直径的2倍。这种设计内圆相交的夹角较小，在实际生产中难以控制产品质量，容易导致催化剂强度下降。CN201061759也提及一种对称的三叶草型催化剂，内圆直径d是外圆直径D的O. 464101615倍。这种设计在一定程度上具有表面积大、扩散长程短、空隙率高、强度好的优点，但仍然有进一步改进的余地。
发明内容为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种强度高、外表面大的三叶草形催化剂颗粒。本实用新型三叶草形催化剂颗粒，其横截面为不对称的三叶草形，横截面形状特征为3个圆及4段相切圆弧构成的封闭形状，从中间圆的圆心引2条射线，射线夹角为a，在射线上各作一个与中间圆相外切的外切圆，中间圆的直径大于外切圆，射线夹角a为30°到180°，中间圆与外切圆之间采用外切圆弧连接。本实用新型中，中间圆D2直径在O. I 10. Omm之间，外切圆Dl直径在O. I 10. Omm之间，外切圆D3直径在O. I 10. Omm之间。本实用新型中，中间圆D2与外切圆Dl的相切圆弧Rl半径是中间圆D2和外切圆Dl半径均值的O. I 20. O倍，中间圆D2与外切圆D3的相切圆弧R2半径是中间圆D2和外切圆D3半径平均值的O. I 20. O倍。本实用新型中，催化剂颗粒长度是中间圆D2直径的I 100倍。根据本实用新型催化剂横截面，制备同样形状的孔板。在挤条机器上使用这个孔板，并配制适当的物料，可以挤出本实用新型要求的催化剂颗粒。本实用新型催化剂颗粒具有外表面积大、扩散长程短、空隙率高、强度好的优点，适合作为浙青、渣油、减压瓦斯油、柴油、煤油、汽油等油品的催化反应催化剂。该催化剂还可以提高传质性能、减小催化剂床层压降。
图I为本实用新型三叶草形催化剂的横截面。其中D1、D2、D3分别为3个圆，R1、R2为外切圆弧，a为夹角。
具体实施方式
如图I所示，三个圆及4段外切圆弧，构成一个三叶草形。先作中间圆D2的中心圆，然后以中间圆D2圆心向外侧引2条射线，射线之间的夹角为a，a为30°到180°，在两条射线上分别取一点作为圆心作外切圆Dl和外切圆D3，外切圆Dl和中间圆D2相互外切，外切圆D3和中间圆D2相互外切，两个外切圆不相相 切或相交。然后以外切圆弧Rl的与外切圆Dl和中间圆D2两两外切，获得两段圆弧；以外切圆弧R2与中间圆D2和外切圆D3两两外切，获得两段圆弧。如阴影部分所示，连接8个切点和3个圆、4段圆弧的曲线，构成催化剂横截面。实施例称取一定比例的氧化铝粉、石墨、水、胶溶剂，混合。然后根据图I制作孔板，在挤条机器上挤条，得到载体。然后干燥，550°C下焙烧4小时，获得成品载体。然后测定催化剂载体的堆积密度、侧压强度、空隙率。测定得到催化剂载体堆积密度为O. 51g/ml ；机械强度为35N/mm ；空隙率(v/v)为44%。对比专利CN01211252. 6中载体D，其堆积密度为O. 59g/ml ；机械强度为23N/mm ；空隙率(v/v)为39%。对比专利CN201061759中载体D，其堆积密度为O. 53g/ml ；机械强度为28N/mm ；空隙率(v/v)为41%。因此，本实用新型提出的催化剂形状，具有堆积密度小、机械强度高、空隙率大的特点。
权利要求1.一种三叶草形催化剂颗粒，其特征在于三叶草形催化剂颗粒的横截面为不对称的三叶草形，横截面形状特征为3个圆及4段相切圆弧构成的封闭形状，从中间圆的圆心引2条射线，射线夹角为a，在射线上各作一个与中间圆相外切的外切圆，中间圆的直径大于外切圆，射线夹角a为30°到180°，中间圆与外切圆之间采用外切圆弧连接。
2.按照权利要求I所述的催化剂颗粒，其特征在于中间圆D2直径在O.I 10. Omm之间。
3.按照权利要求I所述的催化剂颗粒，其特征在于外切圆Dl直径在O.I 10. Omm之间，外切圆D3直径在O. I 10. Omm之间。
4.按照权利要求1、2或3所述的催化剂颗粒，其特征在于中间圆D2与外切圆Dl的相切圆弧Rl半径是中间圆D2和外切圆Dl半径均值的O. I 20. O倍。
5.按照权利要求1、2或3所述的催化剂颗粒，其特征在于中间圆D2与外切圆D3的相切圆弧R2半径是中间圆D2和外切圆D3半径平均值的O. I 20. O倍。
6.按照权利要求I所述的催化剂颗粒，其特征在于催化剂颗粒长度是中间圆D2直径的I 100倍。
专利摘要本实用新型关于一种三叶草形催化剂颗粒，三叶草形催化剂颗粒的横截面为不对称的三叶草形，横截面形状特征为3个圆及4段相切圆弧构成的封闭形状，从中间圆的圆心引2条射线，射线夹角为a，在射线上各作一个与中间圆相外切的外切圆，中间圆的直径大于外切圆，射线夹角a为30°到180°，中间圆与外切圆之间采用外切圆弧连接。该催化剂颗粒具有外表面积大、扩散长程短、空隙率高、强度好的优点，适合作为沥青、渣油、减压瓦斯油、柴油、煤油、汽油等油品的催化反应催化剂。
文档编号B01J32/00GK202410682SQ20112039299
公开日2012年9月5日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者丁莉, 姚运海, 孙进, 杨成敏, 段为宇, 郭蓉 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院