[發明專利]催化劑評價原料氣的制備方法與催化劑工業評價測試系統

有效

• 申請號: 201810195666.5
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN110243992B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 崔鑫;劉臻;常彬杰;劉兵;鄧甜音;彭寶仔
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: G01N31/10
• 分類號: G01N31/10;C10J3/48;C10J3/84
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 熊保

本發明涉及催化劑評價領域，公開了一種催化劑評價原料氣的制備方法與催化劑工業評價測試系統，所述催化劑評價原料氣的制備方法，包括以下步驟：(1)煤進料單元中經加熱的煤進料與進氣單元中的氣化劑一同進入合成氣發生單元中氣化，制得粗合成氣；(2)將制得的粗合成氣分為兩股氣，一股進入燃氣鍋爐，制得水蒸汽，另一股進入煤氣凈化單元，制得凈化合成氣；(3)將制得的凈化合成氣分為兩股氣，一股與制得的水蒸汽一同進入裝有變換催化劑的變換單元，制得初原料氣；另一股通入壓縮機中與制得的初原料氣混合調配，制得組分寬變合成氣；(4)通過激冷水噴淋調溫，制得催化劑評價原料氣。本發明可對不同種類和類型的催化劑進行評價。

技術領域

本發明涉及催化劑評價領域，具體涉及一種催化劑評價原料氣的制備方法與催化劑工業評價測試系統。

背景技術

煤化工的發展是以煤為原料，煤氣化為龍頭，利用煤氣化合成氣進行合成氣制甲烷、合成氣的水汽變換、合成氣制甲醇以及間接液化等應用。在上述過程中，均離不開催化劑。在催化劑的開發過程中，通常包括實驗室小試、中試放大（工業側線）、工業應用的過程。特別是中試（工業側線）過程，在催化劑的開發起著至關重要的作用，只有通過該過程的評價，才能夠放心在工業中應用，從而提高研發的成功率，能有效的避免工業應用失敗造成較大的損失。

然而，中試（工業側線）所需要的條件要靈活多變，不同的催化劑，對中試（工業側線）所需要的原料氣組分、原料氣的用量以及相應的溫度、壓力等不盡相同；而且中試（工業側線）所用的原料氣要求與工業氣體一致，這樣能夠真實有效的反映出催化劑的工業應用情況，這些氣源通常從工廠獲得。但是，目前由于工廠自身生產條件的要求，所能提供的氣源比較單一，特別是氣體的組成，幾乎不可變的。因此，工廠難以實現對氣體組分的調節，甚至難以保障氣體的用量。另外，工廠所提供的氣量也通常較小，這些條件嚴重制約了催化劑的開發。

例如，現有技術CN101905139A公開了一種用于催化劑評價的裝置和方法，該催化劑評價的裝置由進氣管路、原料管路、固定床微型反應器和流化床反應器。該發明主要應用實驗室過程催化劑開發，催化劑在微型反應器進行評價，對于側線的大劑量催化劑評價難以應用。

CN203465255U公開了一種多通道并行吸附劑或催化劑評價系統，包括多個儲氣罐；一級混氣罐，每一個儲氣罐通過一個一級通道與一級混氣罐連接在一起，并且，在所有的一級通道的預訂位置上均安裝一級質量流量計；多個水飽和器，每一個水飽和器通過一個二級通道與一級混氣罐連接在一起；多個反應器，每一個反應器通過一個三級通道與一個水飽和器一一對應連接在一起；控溫裝置，控溫裝置與反應器和水飽和器連接；以及檢測裝置，檢測裝置與反應器連接。該系統僅僅提供了催化劑評價單元的操作，而整個系統包括原料氣氣源、催化劑評價以及尾氣處理等過程尚未涉及，難以實現大規模的催化劑評價測試。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的催化劑評價原料氣氣源單一、氣體組分難調節，氣量小等問題，提供一種催化劑評價原料氣的制備方法與與催化劑工業評價測試系統。

為了實現上述目的，本發明一方面提供一種催化劑評價原料氣的制備方法，包括以下步驟：

（1）煤進料單元中經加熱的煤進料與進氣單元中的氣化劑一同進入合成氣發生單元中氣化，制得粗合成氣；

（2）將步驟（2）制得的粗合成氣分為兩股氣，一股粗合成氣進入燃氣鍋爐，制得水蒸汽，另一股粗合成氣進入煤氣凈化單元，制得凈化合成氣；

（3）將步驟（3）制得的凈化合成氣分為兩股氣，一股凈化合成氣與步驟（2）制得的水蒸汽一同進入裝有變換催化劑的變換單元，制得初原料氣；另一股凈化合成氣通入壓縮機中與制得的初原料氣混合調配，制得組分寬變合成氣；

（4）將組分寬變合成氣通過激冷水噴淋調溫，制得催化劑評價原料氣。