[發明專利]一種MTO工藝中催化劑表面碳含量的測定方法

有效

• 申請號: 202110303261.0
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113075148B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 李翠梅;張慶海;劉鑫;邵永飛;盧振林;王恒文;郭東昉;趙亮;李鳳;李先亮
• 申請（專利權）人: 久泰能源（準格爾）有限公司
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33;G01N21/47
• 代理公司: 內蒙古欣洋瑞專利代理有限公司 15110
• 代理人: 劉永珍

本發明公開了一種MTO工藝中催化劑表面碳含量的測定方法，其特征在于，包括：S1.將多個具有不同已知碳含量的樣品經糊精溶液調成可塑狀并制樣成型，成型樣品至少包含一個光滑平面；之后漫反射測定，計算得到碳含量與反射比的線性回歸分析方程；S2.采用S1中的制樣方法對待測MTO催化劑進行制樣，對成型的MTO催化劑樣品進行漫反射測定，得到待測MTO催化劑的反射比，根據回歸分析方程，得到待測MTO催化劑的碳含量。本發明首創使用糊精溶液將催化劑調成可塑狀，便于催化劑制樣成型，得到光滑、平整的漫反射測量面，測量操作簡單方便、結果重復性好，可以實現催化劑碳含量的快速準確測定。

技術領域：

本發明涉及一種測定方法，特別是涉及一種MTO工藝中催化劑表面碳含量的測定方法。

背景技術：

甲醇轉化烯烴(MTO)裝置通常采用以SAPO-34分子篩為骨架結構的反應催化劑。在實際生產過程中，隨著轉化反應的持續進行，催化劑上會逐步積聚一定量的焦炭，焦炭的存在不僅會影響催化劑的活性，也會影響烯烴的選擇性，使乙烯、丙烯產量下降，副產物增多。當催化劑碳含量達到一定值時，生產中一般采用對催化劑進行高溫鼓風灼燒的方式進行再生，再生后的催化劑恢復活性后可以重復利用。因此，需要對甲醇轉化烯烴(MTO)裝置催化劑中表面碳含量進行準確測定。

MTO催化劑表面碳含量目前常用的方法有：1)高頻紅外碳硫儀法(GB/T20123-2006)，通過檢測樣品在高頻感應爐燃燒后生成的二氧化碳在檢測器上的響應值來計算碳含量；2)鋼鐵定碳法(GB/T223.69-2008)，將已知重量的催化劑在高溫管式爐內通氧燃燒，碳被完全氧化成二氧化碳，然后用氫氧化鉀溶液吸收燃燒后的氣體，吸收前后氣體體積之差即為二氧化碳的體積，通過換算即可得到碳含量；3)熱重分析儀法，用TGA熱重分析儀對樣品進行分析，在程序控制溫度過程中，得到物質質量與溫度或時間的函數關系，計算碳的含量；4)重量法，樣品在高溫馬弗爐中灼燒，通過計算重量損失來計算碳含量；

上述幾種測定方法中，重量法和熱重分析法存在分析時間太長的缺陷；鋼鐵定碳法和高頻紅外碳硫儀都需要用到助熔劑等多種助劑，增加分析成本，且本身能耗較高。

申請號為200610112554.6公開了一種快速測定固體催化劑碳含量的方法，其采用紫外漫反射光譜法，通過測定催化劑對特定波長光的吸光度來計算催化劑碳含量，該方法在測定時需要對催化劑進行處理制樣，形成平整平面后再進行測試，該方案中未公開制樣方式，但常規制樣方式有：①直接裝填到玻璃比色皿中；②直接填充到測量板中；③壓片法。三種方法都有明顯缺陷：直接填充比色皿時，較細小的催化劑粉末會吸附到比色皿表面和底部，測量結果代表性差，重復性不好；填充到測量板中，由于催化劑干燥不易粘結，難以保證測量面平整均勻，操作繁瑣，耗時長；壓片法雖然能獲得較為理想的平整光滑的測量面，但是由于催化劑本身硬度大、粘結性差的特點，在實際操作中存在難以壓制成型或成型后表面有裂紋的情況，無法進行反射比測定。

針對上述催化劑表面碳含量測試方法的不足之處，本發明針對紫外漫反射光譜法進行創新性改進，提供了一種快速、準確的紫外/可見分光光度計-積分球法測定催化劑表面碳含量的方法。

發明內容：

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種MTO工藝中催化劑表面碳含量的測定方法。

本發明的目的由如下技術方案實施，一種MTO工藝中催化劑表面碳含量的測定方法，包括：

S1.將多個具有不同已知碳含量的樣品經糊精溶液調成可塑狀并制樣成型，成型樣品至少包含一個光滑平面；之后在特定波長下，對成型樣品的光滑平面依次進行漫反射測定，得到不同碳含量樣品對應的反射比，將所述樣品的碳含量和反射比進行回歸計算，得到線性回歸分析方程；

S2.采用S1中的制樣方法對待測MTO催化劑進行制樣，在與S1相同的波長下，對成型的MTO催化劑樣品進行漫反射測定，得到待測MTO催化劑的反射比，根據回歸分析方程，得到待測MTO催化劑的碳含量；