[发明专利]一种用于高效评价烯烃净化剂性能的评价装置及评价方法

说明书

本发明涉及一种用于高效评价烯烃净化剂性能的评价装置及评价方法，评价装置包括烯烃原料系统、预处理系统、净化测试系统、杂质分析系统、烯烃储存系统及控制系统，净化测试系统包括多个依次串联设置并用于填充相同或不同功能烯烃净化剂的净化反应器，相邻两净化反应器之间设有与杂质分析系统相连通的连接管。评价方法为：分别向各个净化反应器中填充相同或不同功能的烯烃净化剂，并启动装置，对烯烃净化剂进行评价。与现有技术相比，本发明形成可综合评价多种净化剂效应的烯烃净化装置平台，评价过程全模拟工业上的应用条件，包括烯烃原料情况、评价净化剂全颗粒、预处理条件、净化工况条件等，并能灵活选取一种或多种类型净化剂开展性能评价。

技术领域

本发明属于烯烃净化处理技术领域，涉及一种用于高效评价各类烯烃净化剂的常温烯烃净化性能的评价装置及评价方法。

背景技术

聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等)广泛应用于各行各业，但是烯烃需要精制提纯后才能作为石化原料。精制的目的是脱除各种会导致工艺流程问题(降低催化剂产率、降低聚合物产量、腐蚀设备等)和影响最终产品质量(聚合物着色等)的污染物。

例如，现有文献及工业实践表明，丙烯中微量杂质的存在是影响聚合反应和产品性能的主要因素之一，随着丙烯聚合催化剂不断更新换代，新一代高效催化剂对原料丙烯的纯度、杂质含量的要求越来越严格。

另一方面，从我国的国情出发，聚丙烯的原料来源一般是炼厂气(主要为重油流化催化裂化)分离的丙烯。炼厂气成本较低且资源丰富，只是杂质含量较高，需要进行一系列加工精制处理。对于这些有害杂质，可以通过气体分离精馏装置脱除主要的烃类杂质(如乙烷、乙烯、丙烷、炔烃和二烯烃)，但丙烯中的S(尤其是COS)、CO、H₂O、O₂、As等杂质的含量要达到“聚合级”丙烯要求，就必须进行净化脱除。目前采用炼厂气气分丙烯以液相本体法聚合的装置一般有如下净化工艺流程：经气化精馏后的液相丙烯物料经固碱塔、(COS)水解塔、(H₂S)脱硫塔、固碱塔、分子筛干燥塔、脱砷塔、分子筛干燥塔、脱一氧化碳塔、脱氧塔，最后进入丙烯贮罐。

在净化处理过程中最关键的是装填廉价易得的各类催化剂进行吸附或反应净化。经二十余年的开发研究和工业应用表明，国产化的各类净化催化剂已经能够满足国内大、中和小型聚丙烯厂家对原料的要求，并不断推陈出新。基于此，如何有效地、真实地对各类吸附净化催化剂的性能进行评价，以便及时掌握净化剂的性能变化及影响因素，是催化剂生产厂家和催化剂采购厂家密切关注的问题。专利号为CN201510090087.0的发明专利、CN201821589073.9的实用新型专利，均详细介绍了一种丙烯精制系统及丙烯精制方法，但都没有提及关键的评价方法，且尚未工业应用。专利号为CN200810113358.X的发明专利，详细介绍了一种常温丙烯精制工艺及该工艺中使用的各种净化剂，但对于其中的关键评价装置和评价工艺没有提及。

目前在实验室评价某种净化催化剂性能时，多选用的是装填碎粒度净化剂的固定床反应器，因为该反应器操作简单稳定、测试量少，能帮助更深入研究反应/吸附机理，但碎粒度净化剂因为消除了内外扩散、装填量小等因素，无法有效获得、实时监制一些工业应用所需的关键数据，如工况下净化系统的压降及全颗粒净化剂性能等参数。同时在工业中不同的烯烃原料中所含有的毒物种类及含量是不同的，目前的烯烃净化装置存在针对性差的问题，并且因仅针对单种杂质进行净化性能评价的装置不仅会造成设备的浪费，还会因为其它杂质的存在对净化性能的评价结果造成严重干扰，影响测定结果的准确性。专利号为201810582892.9的发明专利、201920158505.9的实用新型专利，分别介绍了一种丙烯中脱氧或者脱砷化物的评价装置或工艺；专利号为201920076302.5的实用新型专利，介绍两种脱硫催化剂评价装置，但不适用于评价其他净化剂。

综上所述，目前国内能对多类烯烃净化剂开展综合性能评价的装置尚属空白，因此开发出一种该类常温烯烃净化剂性能评价装置具有较高的实用价值和经济价值。

发明内容