[發明專利]多樣品平行催化劑水熱老化裝置

有效

• 申請號: 201210033137.8
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN102527446A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 程俊
• 申請（專利權）人: 邁瑞爾實驗設備（上海）有限公司
• 主分類號: B01J37/10
• 分類號: B01J37/10
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

技術領域

本發明涉及一種多樣品平行催化劑水熱老化裝置，用于實驗室多個樣品同時進行水熱處理。

背景技術

工業裝置中催化劑的活性隨著長時間的運轉，催化劑活性能夠動態地穩定在一個固定的活性范圍內。而新鮮的催化劑由于沒有經歷失活的過程，初始活性很高且不穩定，不具有代表性，如催化裂化催化劑。如果對新鮮的催化劑進行實驗室評價，就需要人工地將催化劑的活性降低到工業平衡催化劑的活性范圍，但催化劑在工業裝置的失活是一個緩慢的過程，而實驗室研究需要快速地將催化劑活性降低，通常采用高度苛刻的條件下對催化劑進行水熱處理。即在700-800℃(或更高溫度)下用水蒸氣將催化劑流化，使催化劑在較高溫度和水蒸氣的條件下，結構崩塌，孔容積減少，結晶度降低，分子篩的孔道結構發生改變，比表面積和活性中心減少，進而降低催化劑的初活性，提高催化劑的耐磨強度、穩定性，減輕芳構化活性，提高目標產品的選擇性，降低積碳，延長使用壽命。

為了提高催化劑的制備和評價效率，特別是在相同的條件下對不同方案合成的催化劑進行評價，常常需要催化劑在相同的條件下老化處理。目前已有專利公開多樣品水熱老化裝置，如專利CN101424601A公開了一種多樣品旋轉老化裝置，設置了多個樣品杯，每個樣品杯裝填一個催化劑，采用機械旋轉方式，讓每個樣品杯繞中心軸在加熱爐中均勻旋轉，使每個樣品杯及其中的催化劑受熱均勻。專利CN201644103U公開了一種催化裂化催化劑多樣品水熱老化裝置，將多根裝有催化劑的老化管安裝在一個流化加熱爐中，通過精確控制各根老化管的水蒸汽流量，達到溫度、蒸汽流量一致的效果。但兩份專利都有需要完善的地方，前者受樣品杯的制造精度和各樣品杯內催化劑的堆放狀態的影響，通過各樣品的水蒸汽的量無法精確控制；所有樣品杯通過一根軸旋轉，有可能造成催化劑的相互污染；且旋轉機構容易出現機械故障。后者雖避免了機械旋轉結構，解決了前者中的問題，但加熱爐中的流化固體粉塵、催化劑粉塵容易串入老化管中污染催化劑；大量的流化爐氣體和水蒸汽夾帶粉塵容易造成出氣管過濾器堵塞，影響老化的壓力；水蒸汽進入管在老化管中的位置有可能影響蒸汽的分布，導致催化劑流動狀態不一致，影響重復性；需要為每一根老化管配備蒸汽發生器；所有老化管浸入在流化爐中，不便催化劑快速降溫。

發明內容

本發明的目的是提供一種可以對實驗室多個樣品同時進行有效水熱處理的裝置。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種多樣品平行催化劑水熱老化裝置，其特征在于：包括沙浴加熱系統，水熱老化反應器圓周均勻排列在沙浴加熱系統的沙浴爐內，水熱老化反應器的沉降段露出沙浴爐，其流化段浸泡在沙浴爐的石英砂內，每個水熱老化反應器分別由獨立的水進料泵及氣體流量控制器輸送流化介質及氣體，所有水熱老化反應器通過反應器升降機構上升或下降，水熱老化反應器的沉降段的廢氣出口均連接尾氣冷卻器，尾氣冷卻器連接氣液分離罐。

優選地，所述沙浴加熱系統包括沙浴爐及流化空氣加熱系統，熱空氣輸送管道的一端連接流化空氣加熱系統，另一端伸入沙浴爐的底部并連接氣體分布器，氣體分布器位于沙浴爐的石英砂內且位于所述沙浴加熱系統流化段的下方。

優選地，所述沙浴爐包括外殼，加熱層設于外殼內，在外殼與加熱層之間設有保溫層，內桶體由加熱層包裹，石英砂設于內桶體內，流化氣體出氣管的一端開口穿過外殼、保溫層及加熱層位于內桶體內壁的上部，另一端開口位于外殼外，在外殼、保溫層、加熱層及內桶體的頂部設有上蓋，所述水熱老化反應器固定在上蓋上，所述反應器升降機構與上蓋相連。

優選地，所述反應器升降機構包括傳動軸，傳動軸的一端連接所述上蓋，另一端連接齒輪嚙合機構，齒輪嚙合機構連接馬達的輸出軸。

優選地，熱電偶通過熱偶保護管設于所述沙浴爐內。

優選地，在所述水熱老化反應器與所述水進料泵及所述氣體流量控制器連接的管路上設有第一軟管，在所述水熱老化反應器與所述尾氣冷卻器連接的管路上設有第二軟管。

優選地，在所述水熱老化反應器的流化段外設有盤管，盤管的一端連接位于水熱老化反應器底部的燒結過濾器，另一端連接所述水進料泵及所述氣體流量控制器，燒結過濾器安裝在所述水熱老化反應器的進料口。