[發明專利]一種復合型規整填料及其制作方法

有效

• 申請號: 201610112097.4
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105597357B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 魏曉波;左世偉;韓海波;李康;張國良
• 申請（專利權）人: 中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: B01D3/14
• 分類號: B01D3/14;B01J8/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

本發明提供了一種復合型規整填料，涉及化工傳質分離及反應技術領域。該復合型規整填料包括多個單片，多個單片層疊連接，每個單片為至少包括一層催化層的復合層結構；催化層主要由以下原料制成：分子篩和含氧化物的物料，其中，分子篩占比為20～80wt％，分子篩為沸石分子篩和/或沸石分子篩的改性物；物料中氧化物含量為20～80wt％，氧化物為含氧化鋁、氧化硅、氧化鋯、氧化鋅中的一種或多種。本發明提供的復合型規整填料具有較大的催化劑裝填量，良好的傳質分離性能，較低的壓力降，其比表面積大，催化活性組分含量高，能適用于高溫反應。此外，本發明還提供了上述復合型規整填料的制作方法。

技術領域

本發明涉及化工傳質分離及反應技術領域，且特別涉及一種復合型規整填料及其制作方法。

背景技術

催化精餾技術是將非均相催化反應與精餾分離有機地耦合于同一設備中，使其同時完成催化反應與精餾分離雙重功能。催化劑填裝技術是將非均相的固體催化劑顆粒合理有效地分布于催化精餾塔內，要同時滿足催化反應與精餾分離兩種操作的應用條件，因而要求催化劑填裝結構既有較高的催化效率，又要有較好的分離效率。該技術正是目前催化精餾技術工業應用的瓶頸問題之一，受到各界的廣泛關注，也是催化精餾技術研究的熱門話題。

理想的催化精餾填料能夠提供塔內較大的催化劑裝填量；具有好的氣-固或液-固相接觸以及氣-液傳質分離性能；較低的壓力降。目前，行業制作的催化填料都以同時滿足這三個要求為目標。為了使催化反應與精餾分離達到最佳耦合效果，整個催化精餾塔高效、穩定的操作，在設計和選擇催化填料時要根據具體的反應條件及要求的操作條件進行選擇，不同類型的催化劑填裝結構具有各自的特點及應用條件。例如液相反應、氣相反應、快反應、慢反應等不同催化反應類型的催化精餾過程要配合適應各自特點的催化劑填裝方式才能達到滿意的效果。

由催化劑本身制成的催化填料又分為兩種，一種是將催化劑顆粒包裝、處理后與分離元件相配合裝入催化精餾塔內，實現反應與分離的雙重功能。另一種則是將具有催化活性的材料直接制成分離元件的形狀直接裝入塔內，不需要與其它元件配合使用。還有一種新型的催化填料由普通的規整填料組成，應用原位水熱合成法在填料上生長出一種無黏結劑的分子篩晶體膜。

中國公開專利CN1060228A中，催化劑活性材料與離子交換樹脂、增強材料、致孔劑、粘合劑、助劑混合后，加工成拉西環催化填料、波紋網板規整塔板、泡罩塔板、浮閥塔板、車輪狀規整填料，用于催化精餾合成MTBE獲得了成功。但由于采用的離子交換樹脂催化劑，故不耐高溫。

中國公開專利CN104275142A提出了一種金屬波紋板規整填料。

中國授權專利CN203220908U提出了一種三維網孔陶瓷規整填料。

專利號為ZL96106352.1的中國專利就是提出這種沸石金屬或陶瓷催化復合材料及其制備，即采用原位水熱合成法在填料上生長出一種無黏結劑的分子篩晶體膜。

但以上催化填料存在著許多問題和不足，如傳質不好，有溝流，防堵性能不好，易堵，壓力降較高，不能適用于高溫反應，比表面積小，催化活性組分含量低，在填料安裝時催化劑易于流失散落，規整填料表面分子篩粘附不牢固，易掉皮，分子篩質量不穩定，不好控制等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種復合型規整填料，此復合型規整填料具有較大的催化劑裝填量，良好的傳質分離性能，較低的壓力降，其比表面積大，催化活性組分含量高，不僅能適用于50～150℃的較低反應溫度的反應，也能適用于150～400℃的高溫反應。

本發明的另一目的在于提供一種復合型規整填料的制作方法，以制得實用性高的復合型規整填料。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

一種復合型規整填料，其包括多個單片，多個單片層疊連接，每個單片為至少包括一層催化層的復合層結構；