[實(shí)用新型]一種用于評(píng)價(jià)低碳烴氧化催化劑性能的中試試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922271060.8
• 申請(qǐng)日: 2019-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN211825885U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷育英;謝元;南洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州金潤宏成石油化工科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N31/10
• 分類號(hào): G01N31/10
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

本實(shí)用新型提供了一種用于評(píng)價(jià)低碳烴氧化催化劑性能的中試試驗(yàn)裝置，所述裝置包括原料配置系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、貧循環(huán)氣組分調(diào)控系統(tǒng)、循環(huán)壓縮系統(tǒng)以及在線分析系統(tǒng)；所述原料配置系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、貧循環(huán)氣組分調(diào)控系統(tǒng)、循環(huán)壓縮系統(tǒng)依次相連，并組合一個(gè)閉合回路；采用所述試驗(yàn)裝置可以很好地解決現(xiàn)有的氣體循環(huán)式工藝低碳烴氧化催化劑性能的中試試驗(yàn)裝置在保證裝置壓力流量等工藝狀況穩(wěn)定的同時(shí)，無法有效調(diào)節(jié)循環(huán)氣中累計(jì)的CO_x碳氧化物的問題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)催化劑準(zhǔn)確且穩(wěn)定的評(píng)價(jià)，為催化劑樣品從小試到工業(yè)化提供了重要的保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于催化劑研發(fā)過程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于評(píng)價(jià)低碳烴氧化催化劑性能的中試試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

低碳烴的催化氧化過程有著重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。例如乙烯環(huán)氧化制得的環(huán)氧乙烷應(yīng)用于生產(chǎn)化纖的原料乙二醇，丙烷或丙烯氧化制得的丙烯醛和丙烯酸應(yīng)用于農(nóng)藥和涂料，異丁烯氧化制得的甲基丙烯酸可用于生產(chǎn)有機(jī)玻璃。其他一些低碳烴催化氧化制備高附加值化學(xué)品新方法和新工藝也一直是人們的研究熱點(diǎn)。凡此種種，其生產(chǎn)工藝的技術(shù)核心便是低碳烴氧化催化劑。

低碳烴氧化催化劑的開發(fā)一般需要經(jīng)過小試研究、中試放大和工業(yè)試驗(yàn)三個(gè)階段。其中中試放大很重要的研究內(nèi)容就是采用中試裝置對(duì)放大后的催化劑進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，這既是對(duì)小試研究的成果進(jìn)行量級(jí)放大后的驗(yàn)證，又要在更接近實(shí)際生產(chǎn)的情況下，為工藝包提供數(shù)據(jù)，減少工業(yè)試驗(yàn)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。可以說，中試放大研究在低碳烴氧化催化劑的開發(fā)周期中，是一個(gè)承前啟后的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。很多小試催化劑技術(shù)有很好的反應(yīng)結(jié)果，但卻最終無法轉(zhuǎn)化成為生產(chǎn)力，往往就是在中試放大過程中出現(xiàn)了各種各樣的問題，其中一個(gè)常出現(xiàn)的問題就是缺乏合適的中試評(píng)價(jià)裝置。

低碳烴氧化催化劑雖然對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物有較高的選擇性，但不可避免的仍有一部分低碳烴會(huì)被深度氧化為CO_x碳氧化物(副產(chǎn)物)，由于低碳烴氧化工業(yè)裝置絕大部分采用循環(huán)工藝，這些副產(chǎn)物若不及時(shí)處理，會(huì)隨著反應(yīng)循環(huán)而逐漸積累。現(xiàn)有工業(yè)裝置一般采用脫碳分離單元，控制碳氧化物在循環(huán)氣中的含量。但中試裝置由于投資、原料來源和產(chǎn)地的限制，配套脫碳分離單元是不現(xiàn)實(shí)的，所以如果中試裝置為了獲得更接近工業(yè)運(yùn)行狀況的催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果而也采用循環(huán)工藝，則如何在保證裝置評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確穩(wěn)定的同時(shí)有效控制碳氧化物的含量，就成為了一個(gè)關(guān)鍵性的技術(shù)難題。

中國專利文獻(xiàn)CN205426877U提供了一種原粒度催化劑評(píng)價(jià)裝置，該裝置是將反應(yīng)后的部分氣體返回裝置，并排出一些氣體，但該方案并沒有公開如何通過排出一部分氣體后仍能準(zhǔn)確地測(cè)定循環(huán)氣組成的相關(guān)內(nèi)容，因此，其無法實(shí)現(xiàn)裝置評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確穩(wěn)定的同時(shí)有效控制碳氧化物的含量。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了改善現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于評(píng)價(jià)低碳烴氧化催化劑性能的中試試驗(yàn)裝置，采用所述試驗(yàn)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)催化劑準(zhǔn)確且穩(wěn)定的評(píng)價(jià)，為催化劑樣品從小試到工業(yè)化提供了重要的保障。

本實(shí)用新型中，所述的低碳烴是指單分子中碳原子少于5個(gè)的烴類物質(zhì)，包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、正丁烷、異丁烷、1-丁烯、2-丁烯、異丁烯、丁二烯等。

本實(shí)用新型目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種用于評(píng)價(jià)低碳烴氧化催化劑性能的中試試驗(yàn)裝置，所述裝置包括原料配置系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、貧循環(huán)氣組分調(diào)控系統(tǒng)、循環(huán)壓縮系統(tǒng)以及在線分析系統(tǒng)；

所述原料配置系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、貧循環(huán)氣組分調(diào)控系統(tǒng)、循環(huán)壓縮系統(tǒng)依次相連，并組合一個(gè)閉合回路；

所述在線分析系統(tǒng)與所述原料配置系統(tǒng)、所述反應(yīng)系統(tǒng)、所述吸收系統(tǒng)、所述貧循環(huán)氣組分調(diào)控系統(tǒng)、所述循環(huán)壓縮系統(tǒng)中至少兩個(gè)系統(tǒng)相連。

根據(jù)本實(shí)用新型，所述原料配置系統(tǒng)用于按照工藝條件中對(duì)原料各組分的含量要求配置原料混合氣；

其中，所述反應(yīng)系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)催化劑樣品的催化反應(yīng)；