一種滾球鍋及其制備方法以及在催化劑成型中的應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及催化劑成型領域，具體地，涉及一種滾球鍋，該滾球鍋的制備方法，該方法獲得的滾球鍋，以及該滾球鍋在催化劑成型中的應用。
【背景技術】
[0002]催化劑代表著石油化工工藝的水平，一個具有工業價值的催化劑通常具有良好的催化活性、必要的強度和適當的形狀等，而這些都與催化劑的成型有關。
[0003]催化劑成型方法有噴霧成型、油柱成型、擠條成型、壓片成型、滾動成型等。其中滾動成型方法為首先將催化劑原粉、粘結劑、水等按一定的比例混合均勻，再放入滾球鍋中，依據“滾雪球”原理，在離心力及表面張力的作用下滾動成型。
[0004]在催化劑成型的過程中，有時會加入一定量的酸或堿以加快成型速度、提高催化劑強度或調變催化劑酸性中心。而工業化生產過程中，由于滾球鍋一般采用不銹鋼材質，因此在酸的作用下，鐵很容易以離子形態進入催化劑中。從實際操作看，催化劑中氧化鐵含量有時可高達0.2-0.5%，遠遠超過催化劑對雜質控制指標的要求。同時，有的催化劑中大量混入氧化鐵，會嚴重影響催化劑的催化穩定性及使用周期，最終會影響催化劑使用裝置的經濟效益。
[0005]根據公開的資料，目前還沒有解決此難題的技術報道。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于克服現有技術中，滾球鍋在用于催化劑成型時，滾球鍋中的鐵很容易以離子形態進入催化劑中，從而影響催化劑的催化穩定性及使用周期的問題，提供了一種滾球鍋，該滾球鍋的制備方法，該方法獲得的滾球鍋，以及該滾球鍋在催化劑成型中的應用。采用本發明的滾球鍋進行催化劑成型可以有效解決滾球鍋中的鐵以離子形態進入催化劑中，從而影響催化劑的催化穩定性及使用周期的問題。
[0007]根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種滾球鍋，該滾球鍋包括驅動裝置和鍋體，所述驅動裝置用于驅動所述鍋體轉動，其中，所述鍋體包括金屬殼體和涂覆在該金屬殼體內表面上的聚四氟乙烯層。
[0008]根據本發明的第二個方面，本發明提供了一種滾球鍋的制備方法，該方法包括:在金屬殼體的內表面上施覆聚四氟乙烯，以形成聚四氟乙烯層。
[0009]根據本發明的第三個方面，本發明提供了上述滾球鍋在催化劑成型中的應用。
[0010]本發明提供的滾球鍋用于催化劑成型時可以有效避免滾球鍋鍋體中的鐵進入催化劑中，從而造成催化劑的催化穩定性下降以及使用周期變短的問題。本發明提供的滾球鍋的制備方法可以有效的制備出本發明提供的滾球鍋。
【附圖說明】
[0011]圖1為根據本發明的一種【具體實施方式】的滾球鍋的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明進行詳細的描述。
[0013]根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種滾球鍋，如圖1所示，該滾球鍋包括驅動裝置(圖中未示出)和鍋體，所述驅動裝置用于驅動所述鍋體轉動，其中，所述鍋體包括金屬殼體1和涂覆在該金屬殼體1內表面上的聚四氟乙烯層2。
[0014]根據本發明的滾球鍋，所述聚四氟乙烯層2的厚度為所述金屬殼體1厚度的
0.1%-2%,優選0.5% -1 %。具體地，根據實際生產的需要，所述聚四氟乙烯層2的厚度可以為0.1-0.2mm，優選0.12-0.16mm。所述聚四氟乙烯的分子量可以為1-100萬，優選3_20萬。
[0015]根據本發明的滾球鍋，對所述驅動裝置沒有特別限定，只要能驅動所述鍋體沿其軸向轉動即可。優選地，所述驅動裝置為電機。進一步優選地，所述電機為能夠驅動所述鍋體沿鍋體的軸向正向和反向交替轉動的電機。
[0016]根據本發明的滾球鍋，所述鍋體還包括進料口 3。所述進料口 3用于向鍋體內加入需要滾球成型的物料(如催化劑原粉、粘結劑、水、酸或堿等原料)以及在不設置鍋體出料口時從鍋體取出已滾球成型的物料。
[0017]根據本發明的滾球鍋，所述金屬殼體1通常由含有鐵的材質制成。所述金屬殼體1例如可以用不銹鋼材質制成。
[0018]根據本發明的滾球鍋，所述鍋體可以為本領域常用的滾球設備的滾筒的各種結構和形狀。所述鍋體優選為中空的圓筒形。對所述鍋體的大小沒有特別限定，可以根據具體應用過程中所需進行選擇。
[0019]根據本發明的滾球鍋，對所述鍋體的安裝方式沒有特別限定，只要能夠實現成型物料在鍋體內成型即可。優選地，所述鍋體進料口 3朝上，且鍋體的軸線與水平方向成20-65。夾角，優選為30-45°夾角。
[0020]根據本發明的第二個方面，本發明提供了上述滾球鍋的制備方法，該方法包括:在金屬殼體1的內表面上施覆聚四氟乙烯，以形成聚四氟乙烯層2。
[0021]根據本發明，所述在金屬殼體1的內表面上施覆聚四氟乙烯的過程包括如下步驟:
[0022](1)對金屬殼體1內表面進行糙化處理；
[0023](2)在經步驟(1)處理后的金屬殼體1內表面施覆粘接劑；
[0024](3)在經步驟(2)處理后的金屬殼體1內表面施覆聚四氟乙烯；
[0025](4)將經步驟(3)處理后的金屬殼體1進行干燥和燒結處理。
[0026]根據本發明，所述滾球鍋的制備方法還可以包括制備所述滾球鍋鍋體并在所述鍋體上開具鍋體進料口 3的步驟和將驅動裝置和鍋體進行連接的步驟。對制備所述滾球鍋鍋體并在所述鍋體上開具鍋體進料口 3的方法以及所述將驅動裝置和鍋體進行連接的方法沒有特別限定，其可以由本領域技術人員按照常規的方法制備/操作。所述滾球鍋鍋體也可以從商購獲得的滾球鍋中得到。所述滾球鍋例如可以為購自泰州市制藥機械二廠BY-1200型滾球鍋。所述鍋體的材質、結構、形狀和大小與上述相同。
[0027]根據本發明，為了使金屬殼體1內表面具有足夠的表面附著力，優選地，所述方法還包括在進行步驟(1)所述的對金屬殼體1內表面進行糙化處理之前去除金屬殼體1內表面上的油脂。對所述去除鍋體1內表面上的油脂的方法沒有特別限定，可以選用本領域任何可以有效去除油脂的方法。所述方法例如可以包括:向金屬殼體1內加入有機溶劑，使油脂充分溶解于有機溶劑中，然后倒出有機溶劑，再將金屬殼體1加熱至400-600°C使有機溶劑完全揮發。對所述有機溶劑沒有特別限定，只要能充分溶解油脂即可。所述有機溶劑例如可以選自汽油、苯、丙酮、乙醇和辛烷中的至少一種。
[0028]根據本發明，步驟(1)中，可以采用機械噴砂處理的方式對所述金屬殼體1內表面進行糙化處理。優選地，所述機械噴砂處理的方式包括:選用80-100目的石英砂和/或剛玉為磨料，以0.5-0.6MPa的干燥潔凈壓縮空氣為動力，在噴距為12.5-15.5cm，噴射角為35-70°的條件下，將所述磨料高速噴射到所述金屬殼體1內表面，使金屬殼體1內表面糙化。使用所述機械噴砂處理的方式還可以同時將金屬殼體1內表面的污潰和雜質進一步的清除。
[0029]根據本發明，優選地，所述方法還包括在步驟(1)的糙化處理之后，步驟(2)用粘接劑處理之前，使用含NaN02的稀堿溶液對金屬殼體1內表面進行清洗，然后在金屬殼體1內表面施覆有機硅烷偶聯劑。使用含NaN02&稀堿溶液對金屬殼體1內表面進行清洗后，可以用去離子水沖洗金屬殼體1內表面。所述含NaN02&稀堿溶液中，NaN02&質量百分比濃度可以為5% _40%，堿的質量百分比濃度可以為1% -5%.所述堿可以為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。所述有機硅烷偶聯劑可以選自乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲氧基硅烷和乙氧基硅烷中的至少一種。優選地，所述有機硅烷偶聯劑為選自乙烯基三乙氧基硅烷、Y-氯丙基三甲氧基硅烷和Y-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。采用含NaN02的稀堿溶液清洗可以讓金屬殼體1的內表面形成并保持一定量的輕基，以便與娃燒的水解產物娃醇反應。由于石圭醇較難在不具有羥基的金屬底材表面形成牢固的化學鍵，所以采用化學處理方法在金屬基體上引入羥基，可以提高金屬基材與硅烷水