[發明專利]一種丙烷脫氫裝置用大長徑比莫來石晶須結合紅柱石耐火磚及其制備工藝

有效

• 申請號: 202010856916.2
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN111943699B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 陳磊;曾魯舉;吳躍峰;錢耀華;俞永平;錢蛇大;周紅娟;萬周健;蔣明
• 申請（專利權）人: 宜興瑞泰耐火材料有限公司;瑞泰科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/18
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 徐芝強;胡建華

本發明公開了一種丙烷脫氫裝置用大長徑比莫來石晶須結合紅柱石耐火磚，包括質量百分比20?40％的5?3mm紅柱石，10?30％的3?1mm紅柱石，10?20％的1?0mm紅柱石，5?15％的＜220目紅柱石細粉，5?20％的＜380目紅柱石細粉，3?8％的＜220目SiC細粉，5?15％的莫來石晶須前驅粉體，以上組份質量之和為100％，外加以上組份總質量2?5％的催化劑，5?10％的結合劑，以及3?5％的水。所述結合劑為莫來石晶須前驅體溶膠；所述催化劑為AlF₃、AlF₃·3H₂O、氫氟酸中的任意一種或者兩種以上的混合物。該耐火磚具有純度高、鐵含量低、顯氣孔率率低、機械強度高、抗熱震性能好、抗腐性能強、莫來石含量高的特點，滿足丙烷脫氫裝置catofin工藝反應器內部工作層的耐火材料，實現丙烷脫氫工藝和內襯材料的國產化奠定基礎。

技術領域

本發明屬于耐火材料領域，具體涉及一種丙烷脫氫裝置用大長徑比莫來石晶須結合紅柱石耐火磚及其制備工藝。

背景技術

丙烷脫氫裝置反應器內強還原性氣氛，溫度變化大，承重大，對耐火材料腐蝕作用較強，工況條件極其嚴苛，一方面要考慮高溫下耐火材料的性能，另一方面還要考慮耐火材料對反應器中媒介的影響。因此，要求反應器耐火材料必須具備純度高、顯氣孔率率低、耐壓強度大、抗熱震性能好、抗腐性能強等性能，以滿足反應器使用要求，保證丙烷脫氫工序高效完成。但是目前國內市場上沒有滿足該裝置設計要求的核心內襯耐火磚，工作層耐火磚只能依靠進口，成本極其昂貴。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種純度高、鐵含量低、顯氣孔率率低、機械強度高、抗熱震性能好、抗腐性能強、莫來石含量高的耐火材料，滿足丙烷脫氫裝置catofin工藝反應器內部工作層的耐火材料，實現丙烷脫氫工藝和內襯材料的國產化奠定基礎。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

一種丙烷脫氫裝置用大長徑比莫來石晶須結合紅柱石耐火磚，包括如下質量百分比的組份：

以上組份質量之和為100％，外加以上組份總質量百分比的：

催化劑 2-5％，

結合劑 5-10％，

水 3-5％；

所述結合劑為莫來石晶須前驅體溶膠；結合劑溶膠主要起三個作用：一是起粘結劑的作用；二是它是具備納米粒子顆粒大小Al₂O₃-SiO₂體系，反應活性大，可以降低莫來石反應溫度，加快莫來石化反應；三是在催化劑的作用下，能夠形成大長徑比莫來石晶須，成為牢固的結合相。

所述催化劑為AlF₃、AlF₃·3H₂O、氫氟酸中的任意一種或者兩種以上的混合物；催化劑有利于獲得莫來石晶須的各向異性生長，使得莫來石晶須最大可能朝c軸方向生長，獲得大長徑比莫來石晶須。

優選地，該丙烷脫氫裝置用大長徑比莫來石晶須結合紅柱石耐火磚的最佳配方為：

以上組份質量之和為100％，外加以上組份總質量百分比的：

催化劑 3％，

結合劑 8％，

水 4％。