气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统技术方案

本申请涉及催化剂强度测试技术领域，具体涉及一种气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统。所述气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统，包括气体流量计、流化管、膨胀节和管道取样阀等，惰性气体的气源管道经开关阀后依次与气体流量计、流化管、膨胀节与取样阀等相连，所述流化管的中下部，设有与流化管截面形状相适应的分布板。该测试系统结构简单，拆卸和维修方便,便于操作,以惰性气体氛围，利用分布板和外加热的惰性气体共同模拟催化剂真实使用环境，可以用于气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试，很好的反映了真实使用环境下的催化剂的机械强度。的机械强度。的机械强度。

【技术实现步骤摘要】
气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统


[0001]本申请涉及乙烯聚合所用的催化剂的机械强度测试
，更具体地说，它涉及一种气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统。

技术介绍

[0002]烯烃聚合催化剂是烯烃聚合工业发展的关键要素之一，对促进烯烃聚合技术发展具有举足轻重的作用。烯烃聚合催化剂在聚合反应过程中会由于催化剂颗粒之间、催化剂颗粒与产物颗粒之间、催化剂颗粒与流化介质之间、催化剂与装置之间的摩擦而产生磨损，造成催化剂颗粒机械强度下降。催化剂机械强度下降以及产生磨损后，会使得催化剂在聚合过程中更易产生破碎，产生了具有一定活性的催化剂次级颗粒和细粉，在后续反应过程中将进一步产生聚合产物细粉。催化剂次级颗粒和细粉以及聚合产物细粉在后续的聚合反应当中会随着流动介质逸出、跑损，会造成产品污染和催化剂消耗增多，也会造成下游管道或者设备堵塞。综上可知，催化剂颗粒具有一定的机械强度对聚合反应稳定进行有重要意义。
[0003]烯烃聚合催化剂的平均粒径低于50μm，乙烯聚合催化剂的平均粒径更是在10
‑
35μm范围内。催化剂在磨损行为与机械强度测试过程会进一步粉碎成更细小的粉末，较小的粒径颗粒会发生颗粒团聚，对分析观测产生不利影响。
[0004]相关文献中公布了一种固体颗粒强度的测试方法，该测试方法将固体颗粒与溶剂混合得到的含有固体混合物进行超声处理，对经过不同超声处理的颗粒粒度计算，可得到象征催化剂载体或者催化剂强度的强度指数。但是该测试方法是在溶剂环境条件下进行测定，可能存在溶剂中的微量水与氧影响强度性能，水分会导致粒子团聚，同时超声破碎过程中存在多种影响因素，且并不能完全模拟气相聚合法制备聚乙烯所用催化剂在反应器内的运动和碰撞，因此不能真实反映气相聚合法制备聚乙烯所用催化剂使用状态下的机械强度的好坏等技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请为了解决上述技术问题而提供一种气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统。
[0006]一种气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统，采用如下的技术方案：
[0007]一种气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统，包括气体流量计、流化管、膨胀节和管道取样阀，还包括第一中空连接头和第二中空连接头；
[0008]气体流量计上设有入口和出口，气体流量计的入口与惰性气体的气源管道相连，气体流量计的出口经管道后与第一中空的连接头的入口相连，第一中空的连接头的出口插入到流化管的底部入口并与流化管的底部入口密封连接；
[0009]所述气体流量计的流量优选为10
‑
3000ml/min；
[0010]所述的流化管的中下部，距离底部入口1/5
‑
1/2处，优选为1/3处设有与流化管截面形状相适应的分布板；分布板位置的设置，一方面是为了保证测试系统工作状态时，流化管内的催化剂拥有足够的流化距离，保证催化剂的充分流化；另一方面是为了使分布板下部的流化管的外壁缠绕的电热丝工作时对流化管内的惰性气体进行加热，以补偿进入测试系统的惰性气体的温度由于过程传热造成温度的衰减的影响，使催化剂更接近使用环境进行机械强度的测试。
[0011]所述膨胀节底部入口插入到流化管的顶部出口中并密封连接，膨胀节的顶部与第二中空的连接头的入口密封连接，第二中空的连接头的出口通过管道、经管道取样阀后与气体缓冲瓶的瓶盖上的气体入口管道相连；
[0012]所述的第一中空的连接头、第二中空的连接头均为石英玻璃或玻璃的抽气接头，或为石英玻璃或玻璃的转换接头；
[0013]所述膨胀节的最宽处为流化管直径的1.5
‑
2.5倍，所述膨胀节的高度为流化管高度的1/6
‑
1.5/6。
[0014]通过采用上述技术方案，一种气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统，由于流化管中采用的分布板，其可以对进入的惰性气体进行分流并承载催化剂,催化剂在气流的作用下流化磨损,从而实现对气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂在真实使用环境下的模拟，因此利用本申请的气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统对催化剂进行机械强度测试，其能更真实反映气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂使用状态下的机械强度。
[0015]进一步，可以通过控制气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统中的惰性气体的温度，使催化剂和惰性气体在流化管内混合，对催化剂进行加热，即模拟催化剂的实际使用场景的温度，从而可以考察温度对催化剂的机械强度的影响。
[0016]优选的，所述的气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统，优选的，所述的分布板上的通气孔孔径为2
‑
6μm。
[0017]通过采用上述技术方案，由于制备聚乙烯所用催化剂颗粒大小为20μm左右，因此采用孔径为2
‑
6μm的砂芯片作为分布板可以很好的截留催化剂，同时保证惰性气体通过，使得气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统工作时，催化剂在惰性气体存在下处于很好的流化状态。
[0018]优选的，所述的分布板的材质为石英或金属。
[0019]通过采用上述技术方案，特定材质的分布板，可以保证其耐受流化状态下的温度和压力的影响，从而提高整个测试系统的使用周期。
[0020]优选的，所述的第一中空的连接头、第二中空的连接头均为标准接口抽气接头或转换接头；标准接口的抽气接头或转换接头的材质为石英玻璃或玻璃；标准接口的抽气接头或转换接头的大小根据流化管接口的粗细进行选择。
[0021]通过采用上述的技术方案，第一中空的连接头、第二中空的连接头的使用，实现气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统的快速密封连接，提升了测试系统安装、操作的方便性。
[0022]优选的，在气源管道靠近流量计处设有开关阀，在开关阀与气体流量计之间设有温度表和压力表，用于测量进入测试系统的惰性气体的温度和压力。
[0023]通过采用上述的技术方案，可以观测进入测试系统的惰性气体的压力和温度，以便可以模拟，在更接近催化剂使用场景下的温度和压力的条件下测定催化剂的机械强度。
[0024]优选的，所述膨胀节的最宽处为流化管直径的1.6倍，所述膨胀节的高度为流化管高度的1.25/6。
[0025]采用上述技术方案，可以保证流化过程中，尺寸较小的催化剂可以落回流化管内，从而可以保证利用气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统对催化剂的机械强度进行测试的准确性。
[0026]优选的，所述的气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统还包括气体缓冲瓶，气体缓冲瓶的体积为500
‑
1000ml；所述的气体缓冲瓶上设有瓶盖，瓶盖上贯穿设有与瓶盖密封连接的气体入口管道和气体出口管道，气体入口管道的一端通过管道与管道取样阀的出口相连，气体入口管道的另一端穿过瓶盖后进入气体缓冲瓶中并直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统，其特征在于所述气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统包括气体流量计、流化管、膨胀节和管道取样阀，还包括第一中空连接头和第二中空连接头；气体流量计上设有入口和出口，气体流量计的入口与气源管道相连，气体流量计的出口经管道与第一中空的连接头的入口相连，第一中空的连接头的出口插入到流化管的底部入口并与流化管底部入口密封连接；所述气体流量计的流量为10
‑
3000ml/min；所述的流化管的中下部，设有与流化管截面形状相适应的分布板； 膨胀节的底部入口插入到流化管的顶部出口并密封连接，膨胀节的顶部出口与第二中空的连接头的入口密封连接，第二中空的连接头的出口与管道取样阀相连；所述膨胀节的最宽处为流化管直径的1.5
‑
2.5倍，所述膨胀节的高度为流化管高度的1/6
‑
1.5/6。2.如权利要求1所述的一种气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统，其特征在于所述的分布板上的通气孔的孔径为2
‑
6μm。3.如权利要求2所述的一种气相聚合法制备聚乙烯所用的催化剂的机械强度测试系统，其特征在于所述的分布板...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙巧巧，蔡祥军，李艳艳，白琳琳，
申请(专利权)人：上海立得催化剂有限公司，
类型：新型
国别省市：