[发明专利]一种催化剂微球成型部件及其应用

说明书

本发明涉及催化剂制备技术领域，具体提供了一种催化剂微球成型部件，该部件由一基体及排布于其上的若干纳米线构成，通过采用具有双疏性能的纳米线阵列作为与待成球制剂相接触的界面，使得制剂在滴落至其表面时，由水滴状迅速聚集成小球；再通过进一步限定接触界面的角度，使得小球成型后能够迅速沿表面滚动，直至脱离该微球成型部件。采用本发明提供的催化剂微球成型部件进行催化剂微球制备，成球质量稳定、制备效率高，并且成球过程操作条件不苛刻，也不需要消耗矿物油。本发明提供的催化剂微球成型部件，可以应用于多种催化剂的制备过程。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种催化剂微球成型部件及其应用。

背景技术

目前工业应用的加氢精制催化剂基本为圆柱形、三叶草形或四叶草条形，然而由于加氢反应器往往高径比较大，反应器直径较小，不利于具有上述形状的催化剂的装填和卸出，并且较难实现均匀的密相装填，鉴于此，球形加氢精制催化剂应运而生。

现有的生产球形颗粒催化剂的方法主要有喷雾干燥法、滚动成型法、球形整粒法和油中成型法，其中，喷雾干燥法只适合制备几微米至几十微米粒径的催化剂；滚动成型法所制得的颗粒催化剂的密度一般较小，强度较差；球形整粒法的制备过程复杂，且制得的催化剂粒度均一性差；而油中成型法能够得到不同粒径分布的催化剂，且催化剂的密度可控、粒度较为均匀，但不足之处在于该方法制得的催化剂容易形成水滴状，带有一个锋利的尾部形状，致使其很容易在反应器中断裂，不仅造成催化剂的损耗，而且还会堵塞反应器、引发事故。

为此，研究人员希望通过优化操作参数以及用以成型的油来解决上述问题，例如，中国专利文献CN1204964C公开了一种利用油氨柱成型法制备球状氧化铝载体的方法，该方法通过将氧化铝溶胶滴入由0.1～4.5毫米的上层油相和10～300厘米的下层电解质氨水溶液相组成的油氨柱中，使氧化铝溶胶先在油相内形成小球，接着进入氨水相中老化，再经干燥、焙烧生成氧化铝微球。但由于该技术所采用的油相较薄，当滴球速度略快或单位落球量略大时，必然会导致油相波动变化，矿物油将随着催化剂微球进入水相，从而在油水交界处形成乳化层，一则造成矿油损失，二则还会影响微球的成型质量，也即是，现有的油中成型技术对油层厚度、滴球速度、单位落球量等的要求均比较高，难以满足大规模生产的需求。

综上可见，如何克服现有的催化剂微球油中成型技术操作条件苛刻、成球效率低、成球质量不稳定、并且消耗矿物油的缺陷是该领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有的催化剂微球油中成型技术所存在的操作条件苛刻、成球效率低、成球质量不稳定、且消耗矿物油的缺陷，进而提供一种操作简单、成球效率高、成球质量稳定且无需矿物油的催化剂微球成型部件及其应用。

为此，本发明实现上述目的所采用的技术方案如下：

一种微球成型部件，包括基体及排布于所述基体至少一表面上的若干纳米线，所述纳米线的一端与所述基体相连，所述纳米线的另一端构成用于承接微球前体的接触面，所述接触面与竖直方向的夹角为5～85°；

所述纳米线的另一端具有双疏涂层，或者所述纳米线的另一端的材质为双疏材料。

所述接触面为一平面。

所述接触面包括至少两个平面，每个所述平面与竖直方向的夹角均为5～85°，且所述平面距离地面的高度沿所述微球前体的运动方向依次减小。

所述接触面呈台阶状。

所述接触面与竖直方向的夹角为10～40°。

所述接触面的长度大于等于2cm。

所述纳米线的直径为20～300nm，相邻两个所述纳米线的另一端之间的距离不超过1μm。

所述纳米线的长度为1-50μm。