[實用新型]一種用于氣相反應的固定床催化劑評價裝置

有效

• 申請號: 201420188480.4
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN203899578U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 梁旭;劉艷俠;趙立紅;苗杰;李豐;閆捷;穆世芳;尚如靜;宋燦;魏靈朝;蔣元力;張秀全
• 申請（專利權）人: 河南能源化工集團研究院有限公司
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06;G01N31/10
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;孫詩雨

技術領域

本實用新型涉及一種實驗室或工業側線用固定床催化劑評價裝置，具體涉及一種氣相反應固相催化劑評價裝置。

背景技術

隨著化學反應工業的發展，催化劑已經成為制約其升級的一個瓶頸，越來越多的高端精細化工產品的合成需要高效催化劑的參與來實現，而現有的催化劑評價裝置存在的適用范圍窄、穩定性差、價格昂貴等缺點。催化劑研發單位為了滿足不同催化劑研發的需要往往需要投入大量資金用于購買適用于不同反應的催化劑評價裝置及在線的分析設備。同時，在催化劑研發單位，催化劑性能評價往往是耗費精力和時間最多的事情，如何利用最低的成本快速精準的獲得催化劑的活性和穩定性數據是催化劑研發單位亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對催化劑性能評價裝置存在適用范圍窄、穩定相差造成催化劑的性能評價耗費精力和時間這一技術問題，提供一套能用于高、中、低壓（常壓）氣相反應催化劑多用途評價反應裝置，可方便快速、高效、精準地進行催化劑活性評價和穩定性的考察。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種用于氣相反應的固定床催化劑評價裝置，包括進氣系統，所述進氣系統與平面四通閥Ⅰ的第一接口連接，平面四通閥Ⅰ的第三接口與平面四通閥Ⅱ的第四接口連接，平面四通閥Ⅰ的第二接口引出兩條管線，其中一條管線與反應器連接，另外一條管線與截止閥Ⅲ連接，所述反應器的出口與分離器連接，分離器的尾氣出口與截止閥Ⅲ和后定壓閥組連接，后定壓閥組與平面四通閥Ⅱ的第二接口連接，平面四通閥Ⅱ的第三接口通過管線與流量計Ⅱ連接，流量計Ⅱ連接尾氣吸收裝置，該尾氣吸收裝置的該吸收液根據實驗要求可用于尾氣吸收，還可以用于特定組分收集以便于進行成分分析，平面四通閥Ⅱ的第一接口連接分析儀器。

所述進氣系統包括氣體鋼瓶，氣體鋼瓶與前定壓閥組連接，前定壓閥組與流量計Ⅰ連接，流量計Ⅰ與單向閥連接，保證系統的穩定操作。

所述進氣系統與平面四通閥Ⅰ的第一接口之間連接有混合器。

所述平面四通閥Ⅰ的第二接口與反應器之間連接有預熱器，預熱器與安全閥連接。

所述反應器包括反應管，反應管外側設有加熱爐，反應管內設有熱電偶套管。

所述反應器還包括氣體泄漏報警裝置或超壓超溫預警裝置。

所述反應器與分離器之間設有截止閥Ⅱ和三通閥，所述反應器與分離器之間的管路和三通閥外部設有電伴熱保溫裝置。

所述分離器包括分離器Ⅰ和分離器Ⅱ，分離器Ⅰ和分離器Ⅱ并聯連接。

該評價裝置可根據實際反應需要增加過濾器，在正常進料反應而非分離產物時截止閥Ⅲ一直處于關閉狀態，用于高壓反應評價時，分離反應產物前須關閉截止閥Ⅰ或切換三通閥至備用分離罐，待取樣后打開截止閥Ⅲ，待后定壓閥組壓力與前定壓閥組壓力時數一致時關閉截止閥Ⅲ，實現補充床層壓力下降功能，保證床層催化劑免受壓力降造成的損壞；分離器采用夾套式冷卻，下端通入冷卻介質，上端為介質出口，可有效保證產物的收集完全，冷卻介質根據反應產物不同可采用水、鹽水、液氨、丙酮或乙醇的水溶液等，也可采用風冷、空氣冷卻等；分離器可實現產物的氣液或氣固分離，保證尾氣通過時盡量少帶走主產物，同時采用兩套并聯，既可滿足取樣分析需求又可在緊急情況下作為備用；該評價裝置可用于一種或多種氣體原料的反應。

本實用新型所具有優點的是：采用兩個平面四通閥連接原料入口和尾氣排空口，實現了對于原料氣和尾氣的同時在線分析功能，產品分離系統采用兩套并聯，既可滿足樣分析需求又可在緊急情況下作為備用；不同催化劑體系評價系統容易切換，只需根據選用的原料選擇相應氣路數，操作步驟簡單；通過兩個平面四通閥切換可實現在線分析原料氣和尾氣組分，實現原料轉化率快速準確計算，判定催化劑性能，提高實驗效率；與帶有自動進樣裝置的分析設備相連可進行連續自動進樣分析，節省人力，提高實驗效率；在事故狀態下，如產物承接部分管道堵塞、分離器損壞等可實現管路吹掃，可保護催化劑，保證實驗人員安全；本實用新型帶有壓力補償系統，在帶壓反應時可實現反應器后端補壓，有效平衡反應系統前后壓力變化，減少壓力降對催化劑損壞；本評價裝置可用于常壓、低壓及高壓反應，特別適用于原料為氣體的催化劑評價如亞硝酸酯合成草酸酯催化劑、甲烷化催化劑、合成氣制甲醇、乙二醇、乙醇、草酸酯、碳酸二甲酯等催化劑、一氧化碳氣體凈化催化劑、汽車尾氣催化劑催化劑等，但不限于以上這些，可在線分析反應產物為氣氣、氣液、氣固反應的前后組分分析。

附圖說明

圖1是本實用新型的固定床評價裝置流程圖。