一种等离子裂解气气体溶解度测定系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种等离子裂解气气体溶解度测定系统及方法，解决现有技术中设备复杂、操作繁琐、结果不够准确的问题。本发明专利技术的测定系统，包括玻璃釜，抽真空管，真空泵，针头，高压充气管，恒温水浴锅，气体钢瓶和电子天平；针头与气体钢瓶通过高压充气管连接，玻璃釜置于恒温水浴锅中；抽真空管的两端分别与玻璃釜颈部的顶部、真空泵连接，玻璃釜颈部上设考克阀，玻璃釜本体上部的一侧设密封的进样口，玻璃釜本体上部的另一侧设温度计套接盲孔道，气体钢瓶通过针头插入进样口内为玻璃釜本体内充高压等离子裂解气。本发明专利技术的测定方法采用该测定系统进行。本发明专利技术结构简单，设计科学，能有效地测定等离子裂解气体中乙炔等气体在各种溶剂中的溶解度。

【技术实现步骤摘要】
一种等离子裂解气气体溶解度测定系统及方法
本专利技术属于化学分析
，具体涉及一种等离子裂解气气体溶解度测定系统及方法。
技术介绍
乙炔是一种大宗的基础化工原料。主要用于制聚氯乙烯(PVC)、醋酸乙烯、丁二醇和切割气体等。目前乙炔生产工艺主要有电石法、天然气部分氧化法和天然气等离子裂解工艺。在我国，99％以上的乙炔都是由电石法制得。由于存在高能耗高污染等问题，发达国家基本不再生产电石。电石法存在着不可避免的缺点：工艺流程长和环境污染严重。所以，在欧洲和北美发达地区，基本已经淘汰了电石法制乙炔的工艺。部分氧化法是天然气生产乙炔中应用最多的方法，但投资和运行成本较高。由于有氧气参加反应，使生产运行处于不安全范围内，因而必须增设复杂的防爆设备。氧的存在还使裂解气中有氧化物存在，在分离和提浓时费用提高，增加成本。天然气等离子裂解制乙炔气，具有设备结构简单、投资省、成本低、原料利用率高、生产安全性高等优点。等离子裂解气中不会产生CO、CO2，裂化气除乙炔、氢气外，仅含有少量的烯烃和高级炔烃，这对乙炔产品的分离是大有好处的。等离子裂解不需要氧气，操作简单无安全隐患。除了天然气之外，焦炉气、石油炼厂气等富含甲烷气体，都可以作为等离子裂解制乙炔的原料气。富甲烷气等离子裂解后的气体成分较多，主要有产品乙炔，副产氢气、乙烯、丁二炔、甲基乙炔等外，还有未反应的甲烷和氮气。根据这些气体在不同溶剂中溶解度的不同，选择合适的溶剂，通过不同温度、压力下对不同的气体的选择性吸收和解吸，提浓乙炔浓度达到99％以上，符合乙炔下游合成对原料质量的要求。选择合适的溶剂是该阶段重要的工作。现有技术中，对于等离子裂解气气体溶解度的测定，存在设备复杂、操作繁琐、结果不够准确的问题，难以为裂解气中乙炔提浓选择合适的溶剂提供可靠的参考。因此，提供一种等离子裂解气气体溶解度测定系统及方法，能够有效地测定等离子裂解气体中乙炔等气体在各种溶剂中的溶解度，操作简便，易于在实验室中实现，且结果准确，为裂解气中乙炔提浓选择合适的溶剂提供了技术支持，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：提供一种等离子裂解气气体溶解度测定系统，可以测定富甲烷气经等离子体裂解后生成的乙炔、乙烯等不饱和烃，以及甲烷等气体的溶解度，解决现有技术中设备复杂、操作繁琐、结果不够准确的问题。本专利技术还提供了一种等离子裂解气气体溶解度测定的方法。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的一种等离子裂解气气体溶解度测定系统，包括玻璃釜，抽真空管，真空泵，针头，高压充气管，为玻璃釜进行水浴加热的恒温水浴锅，内充有高压等离子裂解气的气体钢瓶，以及为玻璃釜称重的电子天平；针头与气体钢瓶通过高压充气管连接，玻璃釜置于恒温水浴锅中；玻璃釜包括玻璃釜本体和连通在玻璃釜本体顶部的玻璃釜颈部，玻璃釜颈部的顶部与抽真空管的一端可拆卸连接，抽真空管的另一端与真空泵可拆卸连接，玻璃釜颈部上设有考克阀，玻璃釜本体上部的一侧在靠近玻璃釜颈部处设有密封的进样口，玻璃釜本体上部的另一侧在靠近玻璃釜颈部处斜向下设有温度计套接盲孔道，温度计套接盲孔道用于套接测量玻璃釜本体内腔温度的温度计，气体钢瓶通过针头插入进样口内为玻璃釜本体内充高压等离子裂解气。进一步地，抽真空管和高压充气管上分别设有真空表和压力表，抽真空管上通过管道连接有缓冲罐，抽真空管上还连接有泄压管，并且泄压管上设有泄压阀。进一步地，玻璃釜本体和玻璃釜颈部为一体式结构，玻璃釜本体底部设有用于对玻璃釜本体的内腔进行搅拌的转子。进一步地，温度计套接盲孔道的下端延伸至玻璃釜本体内中央处，进样口通过塞于进样口内的进样口塞进行密封，并且针头通过穿刺进样口塞伸入至玻璃釜本体内。进一步地，还包括活性炭吸附罐，活性炭吸附罐的两端通过高压充气管分别与针头和气体钢瓶连接。本专利技术所述的一种等离子裂解气气体溶解度的测定方法，采用如上所述的一种等离子裂解气气体溶解度测定系统进行，具体包括以下步骤：步骤1：用电子天平称重抽取真空后的玻璃釜，质量记为m1，然后加入溶剂；步骤2：将装有溶剂的玻璃釜与真空泵连接，通过真空泵排出玻璃釜内的空气后，旋紧玻璃釜上的考克阀，取下玻璃釜并置于电子天平上称重，质量记为m2；步骤3：将质量为m2的玻璃釜固定在铁架台上，在温度计套接盲孔道插入温度计后，置于恒温水浴锅中加热到设定温度，并搅拌，恒温；步骤4：打开气体钢瓶，排尽气体钢瓶至针头管道内的空气，然后将针头从进样口中插入恒温后的玻璃釜、并没入所述溶剂的液面以下，升压至测定压力，边通入气体，边搅拌，保持压力恒定；步骤5：连续通入气体后，拔出针头，停止搅拌，关闭气体钢瓶，取下玻璃釜，置于电子天平上称重，质量记为m3，按照下列公式计算气体在该温度下的溶解度：步骤6：将经步骤5称重后的玻璃釜与真空泵连接，重复步骤2至步骤5，测试气体在不同温度下的溶解度。进一步地，步骤2中，所述玻璃釜的真空度下降到0.95kgf/cm2时，旋紧玻璃釜上的考克阀，取下玻璃釜。进一步地，步骤3中所述设定温度为0～80℃，所述恒温时间为5-60min。进一步地，步骤4中所述测定压力为0～500kPa，步骤5中连续通入气体的时间为10～60min。进一步地，所述溶剂包括水、N-甲酰吗啉、N甲基吡咯烷酮、甲酰胺中的任意一种或多种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术结构简单，设计科学，能够有效地测定等离子裂解气体中乙炔等气体在各种溶剂中的溶解度，操作简便，易于在实验室中实现，且结果准确，为裂解气中乙炔提浓选择合适的溶剂提供了技术支持。附图说明附图1为本专利技术结构示意图。附图2为本专利技术的玻璃釜结构示意图。其中，附图标记对应的名称为：1-玻璃釜、2-恒温水浴锅、3-真空表、4-缓冲罐、5-真空泵、6-气体钢瓶、7-压力表、8-活性炭吸附罐、9-针头、10-抽真空管、11-高压充气管、12-玻璃釜本体、13-玻璃釜颈部、14-进样口、15-温度计套接盲孔道、16-考克阀、17-电子天平、18-泄压管、19-泄压阀。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术进行详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于下述实施例。实施例1如附图1-2所示，本实施例提供了一种等离子裂解气气体溶解度测定系统，结构简单，设计科学，能够有效地测定等离子裂解气体中乙炔等气体在各种溶剂中的溶解度，操作简便，易于在实验室中实现，且结果准确。本专利技术的测定系统包括玻璃釜1，抽真空管10，真空泵5，针头9，高压充气管11，为所述玻璃釜1进行水浴加热的恒温水浴锅2，内充有高压等离子裂解气的气体钢瓶6，以及为所述玻璃釜1称重的电子天平17；所述针头9与气体钢瓶6通过高压充气管11连接，所述玻璃釜1置于所述恒温水浴锅2中。所述玻璃釜1包括玻璃釜本体12和连通在所述玻璃釜本体12顶部的玻璃釜颈部13，所述玻璃釜颈部13的顶部与所述抽真空管10的一端可拆卸连接，所述抽真空管10的另一端与所述真空泵5可拆卸连接，所述玻璃釜颈部13上设有考克阀16，所述玻璃釜本体12上部的一侧在靠近所述玻璃釜颈部13处设有密封的进样口14，所述玻璃釜本体12上部的另一侧在靠近所述玻璃釜颈部13处斜向下设有温度计套接盲孔道15，所述温度计套接盲孔道15的下端延伸至所述玻璃釜本体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子裂解气气体溶解度测定系统，其特征在于，包括玻璃釜(1)，抽真空管(10)，真空泵(5)，针头(9)，高压充气管(11)，为所述玻璃釜(1)进行水浴加热的恒温水浴锅(2)，内充有高压等离子裂解气的气体钢瓶(6)，以及为所述玻璃釜(1)称重的电子天平(17)；所述针头(9)与气体钢瓶(6)通过高压充气管(11)连接，所述玻璃釜(1)置于所述恒温水浴锅(2)中；所述玻璃釜(1)包括玻璃釜本体(12)和连通在所述玻璃釜本体(12)顶部的玻璃釜颈部(13)，所述玻璃釜颈部(13)的顶部与所述抽真空管(10)的一端可拆卸连接，所述抽真空管(10)的另一端与所述真空泵(5)可拆卸连接，所述玻璃釜颈部(13)上设有考克阀(16)，所述玻璃釜本体(12)上部的一侧在靠近所述玻璃釜颈部(13)处设有密封的进样口(14)，所述玻璃釜本体(12)上部的另一侧在靠近所述玻璃釜颈部(13)处斜向下设有温度计套接盲孔道(15)，所述温度计套接盲孔道(15)用于套接测量所述玻璃釜本体(12)内腔温度的温度计，所述气体钢瓶(6)通过所述针头(9)插入所述进样口(14)内为所述玻璃釜本体(12)内充高压等离子裂解气。...

【技术特征摘要】
1.一种等离子裂解气气体溶解度测定系统，其特征在于，包括玻璃釜(1)，抽真空管(10)，真空泵(5)，针头(9)，高压充气管(11)，为所述玻璃釜(1)进行水浴加热的恒温水浴锅(2)，内充有高压等离子裂解气的气体钢瓶(6)，以及为所述玻璃釜(1)称重的电子天平(17)；所述针头(9)与气体钢瓶(6)通过高压充气管(11)连接，所述玻璃釜(1)置于所述恒温水浴锅(2)中；所述玻璃釜(1)包括玻璃釜本体(12)和连通在所述玻璃釜本体(12)顶部的玻璃釜颈部(13)，所述玻璃釜颈部(13)的顶部与所述抽真空管(10)的一端可拆卸连接，所述抽真空管(10)的另一端与所述真空泵(5)可拆卸连接，所述玻璃釜颈部(13)上设有考克阀(16)，所述玻璃釜本体(12)上部的一侧在靠近所述玻璃釜颈部(13)处设有密封的进样口(14)，所述玻璃釜本体(12)上部的另一侧在靠近所述玻璃釜颈部(13)处斜向下设有温度计套接盲孔道(15)，所述温度计套接盲孔道(15)用于套接测量所述玻璃釜本体(12)内腔温度的温度计，所述气体钢瓶(6)通过所述针头(9)插入所述进样口(14)内为所述玻璃釜本体(12)内充高压等离子裂解气。2.根据权利要求1所述的一种等离子裂解气气体溶解度测定系统，其特征在于，所述抽真空管(10)和所述高压充气管(11)上分别设有真空表(3)和压力表(7)，所述抽真空管(10)上通过管道连接有缓冲罐(4)，所述抽真空管(10)上还连接有泄压管(18)，并且所述泄压管(18)上设有泄压阀(19)。3.根据权利要求2所述的一种等离子裂解气气体溶解度测定系统，其特征在于，所述玻璃釜本体(12)和所述玻璃釜颈部(13)为一体式结构，所述玻璃釜本体(12)底部设有用于对所述玻璃釜本体(12)的内腔进行搅拌的转子。4.根据权利要求3所述的一种等离子裂解气气体溶解度测定系统，其特征在于，所述温度计套接盲孔道(15)的下端延伸至所述玻璃釜本体(12)内中央处，所述进样口(14)通过塞于所述进样口(14)内的进样口塞进行密封，并且所述针头(9)通过穿刺所述进样口塞伸入至所述玻璃釜...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，贾绘如，毛震波，温少桦，陈晓华，鄢义，康仲良，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51