一种甲醇制低碳烯烃过程流化床催化剂的反应性能评价方法，其步骤如下：Ａ）将微球催化剂装入固定流化床反应器，反应器的反应温度为３００－６５０℃，调整催化剂膨胀比为１．０－２．０；Ｂ）反应物料在预热器中汽化后通过催化剂床层；Ｃ）分析未反应的甲醇和生成产物组成：采用两根色谱柱联合分析，一根分析甲醇、二甲醚及产生的碳氢化合物；另一根分析氢气和含氧化合物，使用甲烷作为内标进行色谱数据归一化，得到评价结果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
甲醇制低碳烯烃是替代石油裂解进行烯烃生产的重要途径。由于甲醇 原料可以从天然气或煤出发通过合成气的路线生产，因此甲醇制低碳烯烃也是利用天然气和煤生产高附加值化工产品的重要过程。1984年Mobil 公司的专利USP4，440，871中小孔SAPO-34分子筛的专利技术使得从甲醇出发 高选择性生产低碳烯烃成为可能。中科院大连化物所的专利ZL921122306、 931120152、 941100596公开了使用不同模板剂合成SAPO-34的方法。大 规模甲醇生产低碳烯烃过程采取流化床的反应工艺，专利ZL961153334采 用密相流化床实现了甲醇制低碳烯烃催化过程的连续循环反应和再生。流 化床催化剂的生产是整套流化床甲醇制低碳烯烃技术的关键。为满足流化 床反应工艺要求，催化剂一般需要在保持较高催化性能的前提下，具有一 定的强度、适宜的形貌及合适的粒度，因此流化床催化剂结合了具有反应 活性的分子筛组分和保证催化剂强度的粘结剂成分，采用将原料混合成浆 料通过喷雾成型方式制备具有适宜粒度分布的微球状催化剂。USP5248647 报道了将SAPO-34分子筛、高岭土和硅溶胶制成的浆料喷雾干燥的方法; USP6153552报道了一种含SAPO分子筛的微球催化剂制备方法，将SAPO 分子筛、无机氧化物溶胶及含磷化合物混合喷雾干燥制得；USP6787501 报道了将SAPO-34分子筛、粘结剂和基质材料经喷雾干燥制成甲醇转化 用催化剂。微球催化剂是针对甲醇制低碳烯烃的流化床反应工艺而研制 的，因此使用常规的固定床方法评价微球催化剂不能够反映在真实的流化床条件下的催化反应性能。在流化状态进行微球催化剂的甲醇制低碳烯烃 反应评价是验证流化床微球催化剂性能的重要方法，也是保证工业催化剂 符合反应性能指标的必要步骤。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种甲醇制低碳烯烃过程流化床催化剂的反 应性能评价方法。为实现上述目的，本专利技术提供的甲醇制低碳烯烃过程流化床催化剂的 反应性能评价方法，其步骤如下A) 将微球催化剂装入固定流化床反应器，反应器的反应温度为300-650°C，优选的反应温度为400-550。C;调整催化剂膨胀比为1.0-2.0;B) 反应物料在预热器中汽化后通过催化剂床层；C) 分析未反应的甲醇和生成产物组成采用两根色谱柱联合分析，一根分析甲醇、二甲醚及产生的碳氢化合物；另一根分析氢气和含氧化合 物，使用甲烷作为内标进行色谱数据归一化，得到评价结果。所述的评价方法，其中色谱柱分别为CP-Pora-Q-HT柱和QS柱。 所述的评价方法，其中微球催化剂为采用喷雾成型方法制备。 所述的评价方法，其中反应物料为纯甲醇或甲醇水溶液。 所述的评价方法，其中色谱数据归一化中，采用公式(l)计算甲醇的转 化率C:C = ((100—NOHCH30H-NOR(CH30CH3))/l 4)/ ((100—NORcH30H-NORcH3OCH3)/14+NORCH3OH/32+ NORcH30cro/23) (1); 采用公式(2)计算产物选择性Sxi: Sxi=NORxi/(100—NORCH30H-NORcH30CH3) (2); 式中NORxi为色谱数据归一化后产物的质量含量。附图说明图1为本专利技术采用的装置示意图。具体实施方式本专利技术建立的评价方法将采用固定流化床在微球催化剂的流化状态 下实现对甲醇制低碳烯烃反应性能评价。评价方法具体如下1、 建立如图1的反应性能评价装置，在固定流化床中放置分布板。2、 将微球催化剂样品装入固定流化床反应器，升温反应器到反应性 能评价温度，调整催化剂膨胀比。3、 经准确计量的甲醇或甲醇和水的混合溶液在预热器中汽化后通过 催化剂床层。4、 分析未反应的甲醇和生成产物组成，采用两根色谱柱联合分析，一根连接火焰离子化检测器(FID)检测器用于分析甲醇(CH30H)、 二甲 醚(CH30CH3)及所有产生的碳氢化合物，另一根连接热导检测器(TCD) 检测器用于分析氢气(H2)、 一氧化碳(CO)和二氧化碳(C02)，使用甲烷作为 内标进行数据归一化，得到评价结果。本专利技术适用于对甲醇制低碳烯烃过程的流化床微球催化剂的反应性 能评价。本专利技术采用固定流化床进行微球催化剂的反应性能评价，评价方法的 反应温度范围为300-650°C，最适宜范围为400-550°C。本专利技术中将反应物料通过预热器进行汽化后再引入流化床反应器，催 化剂膨胀比为1.0-2.0。本专利技术中甲醇原料转化和产品分析采用两根色谱柱联合分析， 一根色 谱柱连接FID检测器用于分析CH3OH、 CH3OCH3及所有产生的碳氢化合 物，可以使用CP-Pora-Q-HT柱；另一根连接TCD检测器用于分析H2、 CO禾卩C02，可以使用QS柱。下面通过实施例详述本专利技术。实施例1将10g微球催化剂13装入图1甲醇制低碳烯烃反应评价装置中的固 定流化床反应器1，在该反应器1的下部依序填充有石英砂2和分布板3， 该反应器内内设置测温点4，反应器外设置加热炉5和控温点6。切换四通阀7至活化位置。在550。C、 60ml/min的He气流中活化催 化剂1小时。调整反应温度到500°C，汽化混合器8温度到300°C (该汽 化混合器8的温度由设在其外侧的加热炉5，进行加温，并由测温点4'进行 测温)，反应进料管线9保持在150°C。切换四通阀7至反应位置。启动衡 流泵10，将浓度为91.4wt。/。甲醇水溶液以16.4g/h进料速度泵入汽化混合 器8后进入固定流化床反应器1。该反应器1由加热炉5将反应温度加热 至300-650。C范围内均可，优选反应温度为400-550°〇范围。反应产物经过滤器11后，通过产物分析管线14进入在线色谱分析。 该产物分析管线14采用保温层12使其温度保持在150°C。在线色谱分析 使用两根色谱柱分析，CP-Pom-Q-HT色谱柱连接FID检测器，QS色谱柱 连接TCD检测器，并以甲烷作为内标。对两个色谱柱得到数据进行归一 化处理，不同反应时间得到的归一化质量百分含量数据如表1所示。用公式(1)计算甲醇摩尔转化率，用公式(2)计算产物选择性，其 中NORxi为色谱数据归一化后甲醇、二甲醚或某一产物的质量含量。摩尔 转化率(C)和产物选择性(Sxi)如表2所示。C = ((100—NORCH30H-NOR(CH30CH3))/l 4)/ ((100—NORcH3OH-NORCH3OCH3)/14+NORch30h/32+ NORcH30CH3/23)(1)Sxi 二 NORxi/( 100—NORch週-NORch薩3) (2 )表l:归一化后反应结果(Wt%)<table>table see original document page 7</column></row><table>权利要求1、一种，其步骤如下A)将微球催化剂装入固定流化床反应器，反应器的反应温度为300-650℃，调整催化剂膨胀比为1.0-2.0；B)反应物料在预热器中汽化后通过催化剂床层；C)分析未反应的甲醇和生成产物组成采用两根色谱柱联合分析，一根分析甲醇、二甲醚及产生的碳氢化合物本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种甲醇制低碳烯烃过程流化床催化剂的反应性能评价方法，其步骤如下： Ａ）将微球催化剂装入固定流化床反应器，反应器的反应温度为３００－６５０℃，调整催化剂膨胀比为１．０－２．０； Ｂ）反应物料在预热器中汽化后通过催化剂床层； Ｃ）分析未反应的甲醇和生成产物组成：采用两根色谱柱联合分析，一根分析甲醇、二甲醚及产生的碳氢化合物；另一根分析氢气和含氧化合物，使用甲烷作为内标进行色谱数据归一化，得到评价结果。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘中民，魏迎旭，许磊，田鹏，李冰，张今令，吕志辉，齐越，杨立新，袁翠峪，孟霜鹤，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。