[實用新型]一種高溫高壓催化加氫裝置

有效

• 申請號: 201720299802.6
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN206638638U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 張向云;李軍;張干;盧家爛;莫揚之
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州地球化學研究所
• 主分類號: G01N31/10
• 分類號: G01N31/10;G01N1/34
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司44001
• 代理人: 劉明星

技術領域

本實用新型涉及催化加氫裂解設備技術領域，具體為一種高溫高壓催化加氫裝置。

背景技術

催化加氫裂解技術(HyPy)是在高壓氫氣流狀態下，通過催化進行程序升溫裂解實驗，用以分離樣品中的穩定度不同的碳組分。目前常用于提取干酪根中共價鍵結合的生物標志化合物,并應用于源巖有機質生源確定、古沉積環境判識以及油源對比等。具體應用研究有：從未成熟到中高演化階段完整系列干酪根中共價鍵結合分子與游離態分子的對比研究；不同演化程度固體瀝青中共價鍵結合分子與游離態分子的對比研究；不同演化程度鏡煤中共價鍵結合分子與游離態分子的對比研究；以及不同實驗條件對所釋放生物標志化合物的影響等。但HyPy用于環境介質中黑碳分離的研究相比較少，原因可能是還未建立相應的成熟方法。以大氣氣溶膠中的黑碳分離為例，用常規分離方法(如:CTO375法,熱光法等)在高溫都會出現碳焦化問題，這將導致其¹⁴C測定的結果用于源解析不夠準確。而HyPy這種高壓氫氣還原系統降低了有機碳由于焦化而形成黑碳的可能，為分析其含量降低干擾。故開發HyPy用于環境介質中黑碳分離的方法，以便使其應用于大氣氣溶膠，土壤，以及沉積物等環境介質中黑碳的研究。例如:通過HyPy分離大氣碳質氣溶膠源中EC(元素碳),這種高壓氫氣還原系統降低了有機碳由于焦化而形成EC的可能，為分析EC的含量降低干擾。使EC的¹⁴C測定法進行大氣碳質氣溶膠源解析結果更準確。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服上述現有技術的缺點，提供一種結構簡潔，操作簡單，成本低，效率高的高溫高壓催化加氫裝置。

本實用新型是通過以下技術方案來實現的：

一種高溫高壓催化加氫裝置，包括依次連接的反應管、氣體管、反應收集管、真空泵；所述的反應管通過兩端開關結構形成密封管體，其內部設有樣品管和設置在樣品管下方的氫氣反應管，在反應管的外圍設有加熱爐，還包括冷阱收集器，所述的反應收集管置于冷阱收集器內作為上述方案的改進，所述的兩端開關結構為通過不銹鋼密封塞進對開口進行密封；所述的開口的大小適合所述的樣品管與氫氣反應管的通過。

作為上述方案的改進，所述的樣品管包括第一石英管，在第一石英管內部從上至下依次為石英棉、樣品位、石英棉，第一石英管固定設置在反應管的反應位。

作為上述方案的改進，所述的反應收集管內部設有第二石英管，在在第二石英管內部從上至下依次為石英棉、吸附硅膠、石英棉，第二石英管固定設置在反應收集管的反應收集位。

作為上述方案的改進，所述的氫氣反應管中通過過量鋁粉與定量水反應產生氫氣。

作為上述方案的改進，所述的加熱爐上設有溫度控制儀以控制加熱爐的溫度。

作為上述方案的改進，所述的冷阱收集器為冷氮冷阱。

作為上述方案的改進，所述的氣體管為不銹鋼管，其上設有針型不銹鋼閥門。

本實用新型的高溫高壓催化加氫裝置是這樣運行的：

1.將樣品加催化劑后加到樣品管，用石英棉塞住兩頭(防止樣品反應過程散落，又可以通氣),在反應收集管中加活化的吸附硅膠，用石英棉塞住兩頭。

2.然后將樣品管放到反應管的反應位；將氫氣反應管從另一側裝進反應管；將第二石英管放到反應收集管的反應收集位。

3.擰緊各個接口后，真空泵對整個系統抽真空。檢查系統漏氣,在無漏氣的情況方可繼續實驗。在反應收集位放置液氮冷阱后，設置實驗程序。

4.設置升溫程序為20℃起250℃/min升到300℃，再以8℃/min升至550度，恒溫5min。

5.反應結束后，等溫度降至300度，斷開真空泵連接,緩慢打開針型閥門，撤去冷阱。將反應產物收集到干凈樣品管保存。

本實用新型具有以下有益效果：免去鋼瓶供氫氣和空壓機加壓，安全可靠操作方便，結構簡潔，操作簡單，成本低，反應效率高。

附圖說明

圖1為本實用新型的高溫高壓催化加氫裝置的結構示意圖。

附圖標記說明：1、反應管；2、氣體管；3、反應收集管；4、真空泵；5、樣品管；6、氫氣反應管；7、加熱爐；8、密封塞；9、第一石英管；10、石英棉；11、樣品位；12、石英棉；13、反應位；14、第二石英管；15、石英棉；16、吸附硅膠；17、石英棉；18、石英棉；19、溫度控制儀；20、冷阱收集器；21、針型不銹鋼閥門。

具體實施方式