[发明专利]一种丙烷脱氢装置用耐火材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种丙烷脱氢装置用耐火材料及其制备方法，配方包括莫来石、焦宝石、硅线石、红柱石、α‑Al₂O₃微粉、苏州泥、金属铝粉、金属硅粉以及TiO₂，另外还添加有矿化剂、结合剂和水，通过细粉预混合、骨料混合、成型、干燥和烧成等步骤制备，所得耐火材料具有纯度高、显气孔率率低、体积密度大、抗热震性能好、抗腐性能强、莫来石含量高等优良性能。

技术领域

本发明涉及一种丙烷脱氢装置用耐火材料及其制备方法，属于耐火材料领域。

背景技术

丙烯是一种重要的有机化工原料，其工业用量仅次于乙烯，同时更是一种国家战略原料，除用于生产聚丙烯外，还是生产苯酚、丙酮、丙二醇、丙烯腈、环氧丙烷、 丙烯酸、丁醇、辛醇以及异丙醇等产品的主要原料。随着丙烯下游产品需求量不断增 长，丙烯资源短缺的状况还会进一步加剧，据统计在全球的丙烯需求中，中国市场占 到了15％以上，且消费量还在以每年约5％～6％的速度增长。

丙烷催化脱氢制丙烯比烃类蒸气裂解能产生更多的丙烯，也是当前获得丙烯最先进的技术。当用蒸气裂解生产丙烯时，丙烯收率最多只有33％，而用催化脱氢法生产 丙烯，总收率可达80％以上，催化脱氢的设备投资比烃类蒸气裂解低33％，并且采用 催化脱氢的方法，能有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃。但是国内对 丙烷脱氢技术的研究比较晚，也没有成熟的工业化生产技术，都是从国外购买工艺包， 要付出巨大的成本。因此，近年开发扩大丙烯来源的丙烷脱氢(PDH)制丙烯生产工艺成 为备受关注的热点。

丙烷脱氢工艺流程可主要划分为原料预处理、脱氢反应及催化剂再生、产品分离等三部分。其中脱氢反应(包括催化剂再生)为核心环节，脱氢反应器也成为丙烷脱 氢装置的核心设备之一，一般采用卧式固定床反应器结构，内部砌筑耐火砖。

由于反应器内还原性气氛，温度变化大，且存在结焦情况，对耐火材料腐蚀作用较强，目前国内还没有相关专门的耐火材料研究，因此，针对丙烷脱氢装置的工况条 件，开发一种具有显气孔率低、抗热震性能好、耐腐蚀的丙烷脱氢装置专用耐火材料 尤为必要和迫切。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种纯度高、显气孔率率低、体积密度大、抗热震性能好、抗腐性能强、莫来石含量高的丙烷脱氢 装置用耐火材料，满足该装置日益发展的需求，取代进口材料并实现国产化。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种丙烷脱氢装置用耐火材料，其配方包括如下质量百分比的组份：

上述组份含量为100％，另加以上述组份总质量计的：

矿化剂 0.2～0.8％

结合剂 3～5％

水 3～5％。

进一步的，该丙烷脱氢装置用耐火材料配方优选如下质量百分比的组份：

上述组份含量为100％，另加以上述组份总质量计的：

矿化剂 0.5％

结合剂 4％

水 3％。

其中，所述莫来石是烧结莫来石、电熔莫来石中的一种或两种的组合。

所述矿化剂为ZrO₂、B₂O、CeO₂、Li₂O、La₂O₃和Cr₂O₃中的一种或多种的组合。