圆角催化剂成形体的制作方法

本技术涉及催化剂，尤其涉及一种圆角催化剂成形体。

背景技术：

1、催化剂通常制备成催化剂体然后装填在反应器中催化使用，催化剂制备成不同的外观形貌影响催化剂的使用性能。传统催化剂的外观形貌有圆柱形、拉西环形、三叶草形、四叶草形、齿球形及鸟巢形等，这样可以满足工业生产中对催化剂的比表面积、孔容积、强度、压降、传质效率及流体力学等方面的要求。

2、目前工业上常见的多为圆柱形或中空圆柱形催化剂。然而，圆柱形催化剂颗粒存在沟流、壁流现象，气体通过时不均匀，影响反应效率，而且外表面积小，催化剂的生产能力低；同时，圆柱形催化剂颗粒的阻力降偏大，对生产设备造成较大的能耗负荷。

3、近年来，催化剂颗粒的异形化发展起来，通过异形结构提高催化剂床层中的孔隙率，以降低催化剂在反应器床层中的压降及提高催化剂的生产能力。

4、但是，现有异形催化剂体的结构复杂，不易生产成型，不规则棱角在运输及使用过程中易磨损摔角，机械强度低，抗压碎能力差，耐磨性差，在催化剂运输、装填及高空速运转过程中难以保证结构的完整性，催化剂破碎及磨损反而造成催化剂床层中压降进一步增加，增加生产设备的能耗负荷。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种圆角催化剂成形体，用以解决现有技术中异形催化剂体不易生产成型，抗压碎能力差，耐磨性差，在催化剂运输、装填及高空速运转过程中难以保证结构完整性的缺陷。

2、本实用新型提供一种圆角催化剂成形体，所述圆角催化剂成形体为具有高度的柱体，所述柱体由垂直于高度方向的横截面扫掠形成；

3、其中，所述横截面具有中心通孔、至少四个角部和至少四个凹部；

4、所述至少四个角部沿所述横截面的外切圆周向间隔设置，所述角部为外凸的半圆，每个所述角部均与所述外切圆相切，且所述至少四个角部相对所述外切圆的圆心旋转对称；

5、任意相邻的两个所述角部之间均连接一个所述凹部，所述凹部为与相邻的两个所述角部均相切的内凹圆弧；

6、所述中心通孔与所述外切圆同心。

7、根据本实用新型提供的圆角催化剂成形体，所述半圆的直径与所述外切圆的半径的比值为0.2至1。

8、根据本实用新型提供的圆角催化剂成形体，所述至少四个角部沿所述外切圆周向等角度间隔分布。

9、根据本实用新型提供的圆角催化剂成形体，所述中心通孔为圆形通孔、椭圆形通孔、多边形通孔以及与所述横截面形状相似的多角星形通孔中的一种。

10、根据本实用新型提供的圆角催化剂成形体，所述中心通孔的内径与所述外切圆的半径的比值为0.2至1。

11、根据本实用新型提供的圆角催化剂成形体，所述角部和所述凹部的数量大于或等于五个，每个所述凹部均相切于第一内切圆，每个所述角部对应的圆均与第二内切圆相切，所述第一内切圆、所述第二内切圆均与所述外切圆同心，且所述第一内切圆的半径大于所述第二内切圆的半径。

12、根据本实用新型提供的圆角催化剂成形体，所述圆角催化剂成形体的高度大于或等于所述外切圆的半径。

13、根据本实用新型提供的圆角催化剂成形体，所述外切圆的半径为2毫米至5毫米。

14、根据本实用新型提供的圆角催化剂成形体，所述外切圆的半径为3毫米至4毫米。

15、根据本实用新型提供的圆角催化剂成形体，所述圆角催化剂成形体的高度为3毫米至10毫米。

16、根据本实用新型提供的圆角催化剂成形体，所述圆角催化剂成形体的高度为4毫米至7毫米。

17、根据本实用新型提供的圆角催化剂成形体，所述圆角催化剂成形体的侧向抗压强度大于20n/颗。

18、本实用新型提供的圆角催化剂成形体，通过设置中心通孔、角部和凹部，构成具有中心通孔的多角星形催化剂颗粒构型，有效增加催化剂颗粒的外表面积，催化剂床层中的孔隙率明显提高，从而有利于缓解工业生产装置中催化剂床层的压降上升，降低催化剂在反应器中高空速操作下催化剂床层中的压降，提高催化剂的反应效率，催化剂活性的持续时间增加，有效延长催化剂的操作周期，而且催化剂的堆密度降低，催化剂性能提升，单位质量催化剂的产物收率增加，提高催化剂的生产能力；同时几何基体为圆柱，使得催化剂成形体具有良好的力学性能，容易制造，可实现在低的压片或推片压力下成型，机械强度高，抗压碎能力强，通过设置角部为半圆，以及设置凹部为内凹圆弧，催化剂成形体没有不规则棱角，易于生产，不易摔角，耐磨性好，不易磨损，机械稳定性好，减少催化剂成形体运输及使用过程中的损耗，在运输、装填及高空速运转过程中能够保证结构的完整性，有效降低由催化剂破碎及磨损造成的催化剂床层压降的增加，解决现有技术中异形催化剂体不易生产成型，抗压碎能力差，耐磨性差，在催化剂运输、装填及高空速运转过程中难以保证结构完整性的缺陷。

技术特征：

1.一种圆角催化剂成形体，其特征在于，所述圆角催化剂成形体为具有高度的柱体，所述柱体由垂直于高度方向的横截面扫掠形成；

2.根据权利要求1所述的圆角催化剂成形体，其特征在于，所述半圆的直径与所述外切圆的半径的比值为0.2至1。

3.根据权利要求1所述的圆角催化剂成形体，其特征在于，所述至少四个角部沿所述外切圆周向等角度间隔分布。

4.根据权利要求1所述的圆角催化剂成形体，其特征在于，所述中心通孔为圆形通孔、椭圆形通孔、多边形通孔以及与所述横截面形状相似的多角星形通孔中的一种。

5.根据权利要求4所述的圆角催化剂成形体，其特征在于，所述中心通孔的内径与所述外切圆的半径的比值为0.2至1。

6.根据权利要求1所述的圆角催化剂成形体，其特征在于，所述角部和所述凹部的数量大于或等于五个，每个所述凹部均相切于第一内切圆，每个所述角部对应的圆均与第二内切圆相切，所述第一内切圆、所述第二内切圆均与所述外切圆同心，且所述第一内切圆的半径大于所述第二内切圆的半径。

7.根据权利要求1至6任一项所述的圆角催化剂成形体，其特征在于，所述圆角催化剂成形体的高度大于或等于所述外切圆的半径。

8.根据权利要求7所述的圆角催化剂成形体，其特征在于，所述外切圆的半径为2毫米至5毫米。

9.根据权利要求8所述的圆角催化剂成形体，其特征在于，所述外切圆的半径为3毫米至4毫米。

10.根据权利要求7所述的圆角催化剂成形体，其特征在于，所述圆角催化剂成形体的高度为3毫米至10毫米。

11.根据权利要求10所述的圆角催化剂成形体，其特征在于，所述圆角催化剂成形体的高度为4毫米至7毫米。

12.根据权利要求1至6任一项所述的圆角催化剂成形体，其特征在于，所述圆角催化剂成形体的侧向抗压强度大于20n/颗。

技术总结
本技术涉及催化剂技术领域，提供一种圆角催化剂成形体，圆角催化剂成形体为具有高度的柱体，柱体由垂直于高度方向的横截面扫掠形成；横截面具有中心通孔、至少四个角部和至少四个凹部；至少四个角部沿横截面的外切圆周向间隔设置，角部为外凸的半圆，每个角部均与外切圆相切，且至少四个角部相对外切圆的圆心旋转对称；任意相邻两个角部之间均连接一个凹部，凹部为与相邻的两个角部均相切的内凹圆弧；中心通孔与外切圆同心。本技术的催化剂成形体，构成具有中心通孔的多角星形催化剂构型，几何基体为圆柱，易于生产成型，不易摔角，耐磨性好，机械强度高，抗压碎能力强，在运输、装填及高空速运转过程中能保证结构的完整性，降低压降。

技术研发人员：张霞,勾连科,王海波,李澜鹏
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：20221216
技术公布日：2024/1/15