[发明专利]一种评价乙烯原料的方法

说明书

本发明涉及一种用微型脉冲裂解气相色谱技术评价乙烯原料的方法，特别是涉及一种用微量原料脉冲裂解的结果模拟大型工业裂解炉产物分布并预测被评价原料在工业裂解炉中主要产物收率的方法，适合于在脉冲式微型裂解——气相色谱系统上评价乙烯原料的实验过程。

众所周知，为了给大型工业裂解炉提供优质、合格的乙烯原料，保证足够高的乙烯和其他烯烃、芳烃收率，乙烯原料一般都需经过预先的评价和筛选。例如各种类型的模拟试验炉就是通过小型的连续式管式裂解炉来模拟大型工业裂解炉的裂解条件和裂解结果的。这些评价乙烯原料的过程一般都较复杂，费时、费工，花费也较昂贵，1978年Greco在色谱科学杂志(J.Chromatog.Sci.，16，(1978)，36)首先提出了一种用微型反应器与气相色谱仪连接的脉冲式微型裂解系统评价乙烯原料的方法，他仅用微量的石脑油乙烯原料脉冲在载气携带下进入微型裂解器中进行裂解，裂解产物直接进入气相色谱仪分析，经数据处理得到产物收率，他发现如此得到的乙烯收率与同一种原料在工业裂解炉上的乙烯收率存在线性关系。1979年Martens等人在烃加工杂志(HydrocarbonProcessing，58，(1979)，199)也报导了类似的乙烯原料评价方法但未涉及实验细节。1986年董鹏等人在第二次全国石油化工色谱学术报告会首先报导了(文集(1986)，423页)在改进了的微型裂解系统上经过精细地调整微型裂解参数可以同时使微量原料脉冲裂解后的几乎全部气体产物收率与工业裂解炉非常接近，因此提出了用微量原料脉冲裂解的结果直接模拟和预测工业炉产物收率的方法。此后邹仁鋆(化工机械，15卷，1988年6期)，高忠良等人(科学通报，1990年5期394页)也肯定和报导了类似的方法。用脉冲式微型裂解系统评价乙烯原料的方法快速、简便、花费低廉。这种方法的原则步骤是先选择一种已知工业裂解炉条件和主要产物收率的乙烯原料作为参照原料，调整微型裂解反应参数使参照原料脉冲裂解后的产物收率与在工业炉上的结果相近，然后在相同条件下裂解未知原料，即可预测出未知原料在同条件工业炉上的产物收率。要实现上述步骤的一个关键是如何把微量原料脉冲裂解后的产物检测信号转换成对原料的收率。过去一直延用的办法是配制一种已知某成分重量百分含量(即相当于对原料收率)的混合液态烃作外标样品，已知成分能单独给出色谱检测信号，在选择的裂解条件下用与原料等量的外标样脉冲进料先在低温下(避免标样裂解)求得单位色谱检测信号值(通常用峰面积积分数字)所相当的产物对原料收率，即校正因子，然后再把反应温度升高到适当程度进行原料脉冲裂解，把每个产物得到的色谱检测信号值分别乘以校正因子即得到这些产物对原料的收率。然而实践表明，尽管裂解一次原料脉冲的实验周期很短，但配制外标样和求取校正因子往往需要花费更多的时间，特别是要使原料脉冲裂解的产物收率与工业炉一致，经常需要反复调整微型裂解参数，反复进行裂解，而除了调整温度参数以外的任何参数调整，如脉冲量，停留时间，压力，色谱参数等，都可能改变校正因子测定的基准，因此校正因子往往需要在调整后的条件下降低反应器温度重新测定才能得到可靠的裂解产物收率。此外，除了检测信号的积分数字外，色谱积分仪用于日常分析的通用计算程序难以直接用到上述实验过程，还需要计算机对数据进行专门的处理。如此繁琐的操作步骤大大抵消了微型裂解技术的优越性，限制了它成为一种定型技术推广使用

本发明的目的是提供一种用微型脉冲裂解气相色谱技术评价乙烯原料的方法，特别是一种改进的用微量原料脉冲裂解结果模拟工业裂解炉产物分布并预测乙烯原料在工业炉上产物收率的简捷方法，它不需要配制外标样，也不需要降低反应器温度来求取校正因子，并充分利用色谱积分仪的通用计算程序，因此大大简化了用微量原料脉冲裂解模拟工业裂解炉结果的步骤，节约了实验时间。