一种甲醇氧化用的捆包催化剂及其组合结构的制作方法

本发明涉及一种甲醇氧化用的捆包催化剂，用于甲醇氧化制取甲醛的设备和方法中，属于煤化工、有机化工技术领域。

背景技术：

随着煤化工技术的发展，大型的聚甲基二甲醚(dmmn)工艺装置将会诞生。但是目前，国内、国际上甲醇氧化技术存在着巨大缺陷，突出表现在氧化催化剂的物理结构单一粗放，普通应用的是空心圆柱形，所以造成氧化反应物料的返混、涡流、湍流现象严重，已经成为甲醇氧化技术发展的瓶颈。因此突破这些技术弊端势在必行，

技术实现要素：

本发明公开了一种甲醇氧化用的捆包催化剂，改变了催化剂的物理结构，极大地改善了反应物料的分布形态和流动方式，提高了反应后的产品质量，减少了杂质，进一步降低了能耗、物耗，为甲醇氧化工业大规模开发和生产打下了坚实基础。

本发明的技术方案如下：

一种甲醇氧化用的捆包催化剂，包括不锈钢波纹丝网(4)、活性催化剂(3)、平面丝网(1)，所述的活性催化剂(3)均匀分布在所述的平面丝网(1)上，所述的不锈钢波纹丝网与其平铺叠加包盖住所述的活性催化剂(3)后，将边缘封闭，以一端为轴心卷制成捆包催化剂。

所述的活性催化剂(3)为颗粒状，其直径或外围最小尺寸大于所述的不锈钢波纹丝网(4)及平面丝网(1)的网孔直径。

所述的活性催化剂(3)为球形、条形、立方体形或圆柱体形颗粒。

所述捆包催化剂(2)卷成实心圆柱形状，其直径为≥50㎜，其高度为≥100㎜。

所述捆包催化剂2横截面上的活性催化剂均匀分布。

所述的一种甲醇氧化用的捆包催化剂的组合结构，包括列管，所述的列管内径与所述捆包催化剂(2)的直径一致，在所述的列管内轴向自上而下装填n个所述捆包催化剂(2)。

所述列管中的活性催化剂(3)分配量自上至下以所述捆包催化剂(2)为单位递增，增加的幅度遵循如下规律：

k＝(an+1-an)/an

an+1为an下面一层捆包的活性催化剂的量；

an为n层捆包的活性催化剂的量；

n＝1，2，3，4，5，6......n的自然正整数；

其中k：0<k<1，

当k＝1时，即为整个列管内活性催化剂是均匀分布；当0<k<1时则沿着列管轴向活性催化剂以每个捆包为单位逐渐增加，即越到反应器列管的下部，每个捆包上活性催化剂所含的量越多，而且是均匀增加的。

本发明的效果如下：

本发明捆包催化剂由不锈钢波纹丝网和均匀分布活性催化剂的平面丝网相叠加卷制而成，活性催化剂设计成球形等颗粒结构，沿着列管轴向每个捆包催化剂所含的活性催化剂量是逐渐增加的，改变了催化剂的物理结构，极大地改善了反应物料的分布形态和流动方式，提高了产品质量，减少了杂质，进一步降低了能耗、物耗，为甲醇氧化工业大规模开发和生产打下了坚实基础。

附图说明

图1是现有技术的空心圆柱催化剂；

图2是本发明的捆包催化剂结构示意图；

图3是图2的捆包催化剂结构的俯视示意图；

图4是本发明的捆包催化剂结构未卷状态示意图；

图中标号：

1-平面丝网2-捆包催化剂3-活性催化剂4-不锈钢波纹丝网

具体实施方式

以下实施例仅是为清楚的说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本发明精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

如图2所示，本发明是一种甲醇氧化用的捆包催化剂2，它包括不锈钢波纹丝网4、活性催化剂3、平面丝网1，所述的活性催化剂3均匀分布在所述的平面丝网1上，所述的不锈钢波纹丝网4与其平铺叠加包盖住所述的活性催化剂3后，将边缘封闭，以一端为轴心卷制成捆包催化剂2；所述的活性催化剂3为颗粒状，其直径或外围最小尺寸大于所述的不锈钢波纹丝网4及平面丝网1的网孔直径，以防漏出；所述的活性催化剂3为球形、条形、立方体形或圆柱体形颗粒多种选择；所述捆包催化剂2为卷成实心圆柱形状，见图2，其直径为≥50㎜，高度为≥100㎜；优选直径≥80㎜，高度≥200㎜；再优选直径≥100㎜，高度≥300㎜；所述捆包催化剂2横截面上的活性催化3剂均匀分布；所述活性催化剂3的重量百分比组成为：moo3:60-78％，fe2o3：20-39％，其余成份为如元素周期表中iiia、iva及viii族之一种或两种氧化物：0.1-2.0％；所述两种氧化物的配比为0.1-1:1，优选al2o3；

一种甲醇氧化用的捆包催化剂的组合结构，包括列管，所述的列管内径与所述捆包催化剂2的直径一致，在所述的列管内轴向自上而下装填n个所述捆包催化剂2。通过所述列管组合装填使用所述捆包催化剂2。

所述列管中的活性催化剂3分配量自上至下以所述捆包催化剂2为单位递增，增加的幅度遵循如下规律：

k＝(an+1-an)/an

an+1为an下面一层捆包的活性催化剂的量；

an为n层捆包的活性催化剂的量；

n＝1，2，3，4，5，6......n的自然正整数；

其中k：0<k<1，

当k＝1时，即为整个列管内活性催化剂是均匀分布；当0<k<1时则所述列管中的活性催化剂3分配量自上至下以所述捆包催化剂2为单位递增，即越到反应器列管的下部，所述捆包催化剂2的活性催化剂所含的量越多，而且是均匀增加的。

使用时，被氧化的反应物料为甲醇或为二甲醚，或为甲缩醛，或为其中的两种或两种以上的混合的反应物料，通过所述的捆包催化剂2，被共同氧化。

技术特征：

技术总结
一种甲醇氧化用的捆包催化剂，包括不锈钢波纹丝网、活性催化剂、平面丝网，所述的活性催化剂均匀分布在所述的平面丝网上，所述的不锈钢波纹丝网与其平铺叠加包盖住所述的活性催化剂后，将边缘封闭，以一端为轴心卷制成捆包催化剂，改变了催化剂的物理结构，极大地改善了反应物料的分布形态和流动方式，提高了产品质量，减少了杂质，进一步降低了能耗、物耗，为甲醇氧化工业大规模开发和生产打下了坚实基础。

技术研发人员：毛进池;刘文飞;王文学
受保护的技术使用者：凯瑞环保科技股份有限公司
技术研发日：2017.05.04
技术公布日：2017.07.11