烃类蒸汽转化催化剂活性评价装置及其试验方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107478764A(43)申请公布日2017.12.15(21)申请号201610408928.2(22)申请日2016.06.07(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址255400山东省淄博市临淄区124信箱齐鲁石化公司科技处(72)发明人王昊梁卫忠徐保民王玲真张跃华张英魁李丕刚牟立杰张波(74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有限公司37212代理人耿霞(51)Int.Cl.G01N31/10(2006.01)G01N30/02(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图2页(54)发明名称烃类蒸汽转化催化剂活性评价装置及其试验方法和应用(57)摘要本发明涉及一种烃类蒸汽转化催化剂活性评价装置及其试验方法和应用，属于石油化工技术领域。所述的评价装置包括减压阀、气体质量流量计、计量泵、汽化器、混合器、反应器、电加热炉、冷凝器、气液分离器、稳压器、液位计、湿式流量计、干燥器、气相色谱仪；所述的试验方法包括烃类蒸汽转化流程和甲烷二氧化碳重整流程；本发明适用于烃类蒸汽转化催化剂的制造企业产品质量控制、烃类蒸汽转化催化剂研发过程中的催化剂样品的性能指标测试。本发明的烃类蒸汽转化催化剂活性评价装置运行安全、稳定，反应器催化剂床层温差可控、反应温度恒定、安全环保、使用便捷。CN107478764ACN107478764A权利要求书1/3页1.一种烃类蒸汽转化催化剂活性评价装置，包括反应器(9)，其特征在于：反应器(9)顶部连接混合器(8)，混合器(8)分别与氢气储罐(1)、二氧化碳储罐(2)、甲烷储罐(3)、水储罐(4)和石脑油储罐(5)相连；反应器(9)的底部依次与冷凝器(10)、气液分离罐(11)相连，气液分离罐(11)的顶部通过干燥器(12)与气相色谱仪(13)相连，气液分离罐(11)的底部连接液位控制阀(15)；其中，所述反应器(9)位于电加热炉(17)的内部；所述混合器(8)通过水汽化器(6)与水储罐(4)连接，混合器(8)通过烃汽化器(7)与石脑油储罐(5)连接；所述气相色谱仪(13)与计算机控制系统(14)相连。2.根据权利要求1所述的烃类蒸汽转化催化剂活性评价装置，其特征在于：电加热炉(17)的外部缠绕有电阻丝(18)，采用的是多段式的加热方式；电加热炉(17)的顶部设有鼓风机(16)，鼓风机(16)通过风道(19)与反应器(9)的上部相连。3.根据权利要求1所述的烃类蒸汽转化催化剂活性评价装置，其特征在于：反应器(9)的材质为40Cr25Ni20、4Cr25Ni35、4Cr25Ni35Nb、4Cr25Ni35WNb、5Cr25Ni35Co015W5中的任意一种；反应器(9)的内部设有热电偶套管(21)，材质为40Cr25Ni20、4Cr25Ni35或4Cr25Ni35Nb；反应器(9)的底部设有用于支撑催化剂床层的托盘(20)。4.根据权利要求1所述的烃类蒸汽转化催化剂活性评价装置，其特征在于：计算机控制系统(14)由计算机、单回路调节器及可编程控制器组成，采用计算机集中操作管理，或在单回路调节器上操作。5.根据权利要求1所述的烃类蒸汽转化催化剂活性评价装置，其特征在于：计算机控制系统(14)采用现场仪表和计算机控制，数据自动采集、自动存储、自动打印，温度、压力、液体流量、气体流量自动控制，能够显示带有实时状态数据的工艺流程图及实时趋势图、历史趋势图。6.一种采用权利要求1-5任一所述的烃类蒸汽转化催化剂活性评价装置进行试验的方法，其特征在于：包括烃类蒸汽转化流程和甲烷二氧化碳重整流程，步骤如下：(1)烃类蒸汽转化流程石脑油和水经过计量后分别进入烃汽化器(7)和水汽化器(6)内进行加热，将石脑油加热至汽化，将水加热形成过热水蒸汽，然后石脑油、甲烷和过热水蒸气在混合器(8)内混合后进入反应器(9)，与装填于反应器(9)内的待测催化剂进行烃类蒸汽转化反应，反应后的气体依次经冷凝器(10)、气液分离罐(11)分离出水和工艺气，工艺气经过气相色谱仪(13)分析后排放至大气；(2)甲烷二氧化碳重整流程甲烷、二氧化碳经过计量后依次进入混合器(8)和反应器(9)，在反应器(9)内与装填于反应器(9)内部的待测催化剂完成甲烷二氧化碳重整反应，反应后的气体依次经冷凝器(10)、气液分离罐(11)分离出水和工艺气，工艺气经过气相色谱仪(13)分析后排放至大气。7.根据权利要求6所述的的方法，其特征在于：试验工艺条件如下：2CN107478764A权利要求书2/3页8.根据权利要求6所述的的方法，其特征在于：试验工艺条件如下：9.根据权利要求6所述的的方法，其特征在于：以烃类蒸汽转化的总反应：CnHm+H2O→eCO+bCO2+cH2+dCH4+eH2O