[發(fā)明專利]一種氣體吸附劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810966573.8
• 申請(qǐng)日: 2018-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110856815B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 滿毅;黃文氫;王斌;陳松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號(hào): B01J20/20
• 分類號(hào): B01J20/20;B01J20/30;B01J20/28;B01D53/02;C07C7/12;C07C11/04;C07C11/24
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;陳偉

本發(fā)明公開(kāi)了一種氣體吸附劑及其制備方法和應(yīng)用，所述氣體吸附劑包括載體和活性組分，活性組分包括：組分a，其為多孔材料；組分b，其為第VIII族金屬或其氧化物；任選地組分c，其為第IVB族金屬氧化物、第VB族金屬氧化物和第VIB族金屬氧化物中的一種或多種；任選地組分d，其為第IA族金屬鹽。通過(guò)控制溫度，該氣體吸附劑可以實(shí)現(xiàn)對(duì)乙烯和乙炔的吸附和脫附，可用于程序升溫表面反應(yīng)中測(cè)定乙烯和乙炔的含量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氣體吸附測(cè)定技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種氣體吸附劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

低碳烯烴是一種重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料，之前依賴于石油裂解。受價(jià)格及環(huán)境因素影響，各國(guó)不斷開(kāi)發(fā)烯烴生產(chǎn)新路線。甲烷氧化偶聯(lián)技術(shù)(OCM)用天然氣替代石油作為原料，為制取低碳烯烴提供了新的途徑。甲烷偶聯(lián)反應(yīng)是甲烷和氧氣在催化劑條件下生成乙烯和乙炔。甲烷偶聯(lián)反應(yīng)是一個(gè)多相催化過(guò)程，通過(guò)程序升溫技術(shù)可以研究催化劑的活性、選擇性和反應(yīng)機(jī)理，對(duì)催化劑的研制和改進(jìn)起到重要的作用。在程序升溫技術(shù)中一個(gè)重要的測(cè)試數(shù)據(jù)是測(cè)定程序升溫過(guò)程中產(chǎn)物乙烯、乙炔含量。乙烯和乙炔含量的測(cè)定對(duì)于催化劑性能的研究和改進(jìn)具有重要的意義。

目前，程序升溫反應(yīng)中定量分析常用的檢測(cè)器包括熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)、質(zhì)譜檢測(cè)器、紅外檢測(cè)器、化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器(CLD)和火焰離子檢測(cè)器(FID)等。熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度高，定量效果好，可以檢測(cè)幾乎所有組分但是它無(wú)法分辨多種物質(zhì)。質(zhì)譜檢測(cè)器的定量效果一般，同時(shí)無(wú)法明確區(qū)分乙烯和乙炔的質(zhì)量數(shù)(m/z)。紅外檢測(cè)器的定量效果一般，而且由于紅外池體積一般比較大，在信號(hào)收集時(shí)存在長(zhǎng)時(shí)間滯后不利于測(cè)定。此外，化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器(CLD)、火焰離子檢測(cè)器(FID)也無(wú)法區(qū)分乙烯和乙炔。

因此，如何定量乙烯和乙炔是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的一個(gè)問(wèn)題。發(fā)明人深入研究發(fā)現(xiàn)如果在使用TCD檢測(cè)乙烯、乙炔信號(hào)前，加入一種吸附劑，通過(guò)溫度控制乙烯和乙炔的吸附和脫附，然后通過(guò)差值法計(jì)算可以計(jì)算得到乙烯、乙炔含量，能夠很好的解決上述問(wèn)題。

然而，現(xiàn)在技術(shù)中并沒(méi)有能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的吸附劑。現(xiàn)有技術(shù)中有乙烯和乙炔吸附劑的報(bào)道，單獨(dú)乙烯吸附劑已經(jīng)得到廣泛使用，如活性高錳酸鉀球已經(jīng)大量工業(yè)化生產(chǎn)。單獨(dú)乙炔吸附劑也有報(bào)道，如公開(kāi)號(hào)CN201380031200.7《乙炔的儲(chǔ)存及穩(wěn)定》公開(kāi)了用于乙炔吸附儲(chǔ)存的碳吸附劑，再如公開(kāi)號(hào)CN201210579241.7《用于乙炔吸附和存儲(chǔ)的金屬有機(jī)框架物材料及其制備方法》公開(kāi)了用于乙炔吸附儲(chǔ)存的金屬有機(jī)框架物材料。在乙烯乙炔分離技術(shù)方面，《Pore chemistry and size control in hybrid porous materialsfor acetylene capture from ethylene》(《Science》,2016,353(6295):141-144)報(bào)道了乙烯和乙炔的分離技術(shù)，混合氣體以一定流速通入吸附柱，乙炔被完全吸附，得到高純度乙烯。但是，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)乙烯和乙炔的吸附和脫附的吸附劑尚未見(jiàn)報(bào)道，現(xiàn)有技術(shù)也沒(méi)有涉及同時(shí)測(cè)定程序升溫過(guò)程中乙烯、乙炔含量的介紹。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種氣體吸附劑，該吸附劑可以通過(guò)控制溫度實(shí)現(xiàn)乙烯和乙炔完全吸附，乙烯全部脫附乙炔完全吸附，以及乙烯和乙炔的完全脫附。將其用于在程序升溫表面反應(yīng)中可以同時(shí)測(cè)定乙烯、乙炔含量。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種氣體吸附劑，其包括載體和活性組分，活性組分包括以下組分中的一種或多種：

組分a，其為多孔材料；

組分b，其為第VIII族金屬或其氧化物；

任選地，組分c，其為第IVB族金屬氧化物、第VB族金屬氧化物和第VIB族金屬氧化物中的一種或多種；

任選地，組分d，其為第IA族金屬鹽。