CN116735783B - 一种裂化催化剂微反活性评价反应系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及裂化催化剂技术领域，尤其涉及一种裂化催化剂微反活性评价反应系统，包括，反应装置、注入装置、冲洗装置以及控制装置。本发明通过在恒温箱设置多组的反应器实现不同空速或剂油比的实验及对比实验，并通过在各反应器内侧与外侧分别设置第一温度传感器与第二温度传感器，分别对反应器内部与外部的实时温度进行检测，确定对比反应器与实验反应器的实时温度条件，避免出现由于恒温箱内设置了多个加热源而导致的各反应器温度出现偏差的情况，影响最终实验结果，同时通过移动进料活塞对反应器内部的压力进行微调，保障了对比反应器与实验反应器内的反应条件均衡，提高了裂化催化剂微反活性评价反应的精准性。
Description
技术领域
本发明涉及裂化催化剂技术领域，尤其涉及一种裂化催化剂微反活性评价反应系统。
背景技术
催化裂化是石油炼制过程之一，是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应，转变为裂化气、汽油和柴油等的过程；而在裂化催化剂的存储、生产时会因外界因素导致其活性受到影响，并且裂化催化剂的活性是指催化剂促进化学反应的能力，是催化剂的一个重要指标，因此通过对裂化催化剂微反活性进行准确评价来保障石油催化裂化过程的稳定。
中国专利公开号：CN103575859A，公开了一种快速表征催化裂化催化剂活性的方法；其是将样品催化剂烘干并加入反应器中，在规定时间内将标准原料油均匀注入反应器中进行反应，反应后用氮气吹扫，反应的液体产物收集于放在冰水混合的冷肼中的收集瓶中，反应产物用气相色谱进行模拟蒸馏分析，以正十二烷的保留时间作为分界点，根据分析数据得出样品催化剂的微反活性指数；由此可见，在现有的催化裂化催化剂活性反应中，均采用同一反应器进行反应试验，仅通过氮气吹扫进行清理，而后对反应产物用气相色谱进行模拟蒸馏分析以测定催化剂活性，对于不同状态或种类催化剂或是多种油品进行评定时，不但会出现单一反应器的操作效率低，清理程度影响下一次反应的情况，而且难以实现在等同反应条件基础上不同空速或剂油比的实验及对比实验。
发明内容
为此，本发明提供一种裂化催化剂微反活性评价反应系统，用以克服现有技术中裂化催化剂微反活性评价的反应条件控制不均的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种裂化催化剂微反活性评价反应系统，包括，
反应装置，其包括恒温箱与竖直设置在所述恒温箱内部的若干反应器，任一所述反应器上端设置有活塞进料管，用以注入反应物，并通过控制所述活塞进料管的进料活塞的位置调整所述反应器内部压力，所述活塞进料管内部设置有压力传感器，用以检测反应器内部压力，反应器内还设置有加热棒，用以对反应器内加热，所述加热棒一端设置有调节器，用以调整加热棒的加热功率，所述反应器内部上侧设置有第一温度传感器，外部上侧设置有第二温度传感器；
控制装置，其与所述反应装置相连，所述控制装置包括输入模块与中控模块，所述输入模块用以采集外部输入的实验信息，并根据实验信息将反应装置内的各反应器标记为实验反应器或对照反应器，所述中控模块用以确定对照反应器和与其对应的实验反应器，并根据对照反应器的实时温度对实验反应器的实时温度进行判定，确定是否对实验反应器的加热棒的加热功率进行调整，中控模块还能够根据对照反应器内的实时压力对实验反应器的实时压力进行判定，并能够通过调整实验反应器的活塞进料管的进料活塞位置的控制实验反应器内部的实时压力；
所述实时温度包括内通过所述第一温度传感器检测的反应器内的实时内部温度与所述第二温度传感器检测的反应器外的实时外部温度。
进一步地，所述中控模块内设置有第一标准实验温差与第二标准实验温差，所述中控模块获取所述对照反应器的实时内部温度，并获取所述实验反应器的实时内部温度，并计算对照反应器与实验反应器的实时内部温度差，根据第一标准实验温差与第二标准实验温差对实时内部温度差进行判定，其中，
若实时内部温度差大于第一标准实验温差且小于等于第二标准实验温差，所述中控模块将获取所述对照反应器的实时外部温度，并获取所述实验反应器的实时外部温度进行判定，以确定是否对所述对照反应器与所述实验反应器的运行状态进行调整；
若实时内部温度差大于第二标准实验温差，所述中控模块将根据所述对照反应器的实时内部温度与所述实验反应器的实时内部温度的对比结果对实验反应器的加热棒的加热功率进行调整。
进一步地，所述中控模块在第一预设条件下将获取所述对照反应器的实时外部温度，并获取所述实验反应器的实时外部温度，并计算对照反应器与实验反应器的实时外部温度差，并将实时外部温度差与实时内部温度差进行对比，
若实时外部温度差小于等于实时内部温度差，所述中控模块将获取对照反应器与实验反应器内部的实时压力进行判定，并根据判定结果对所述实验反应器的活塞进料管的进料活塞的位置进行调整；
若实时外部温度差大于实时内部温度差，所述中控模块将根据所述对照反应器的实时内部温度与所述实验反应器的实时内部温度的对比结果对实验反应器的加热棒的加热功率进行调整；
其中，所述第一预设条件为计算的实时内部温度差大于第一标准实验温差且小于等于第二标准实验温差。
进一步地，所述中控模块在第二预设条件下将获取所述对照反应器的实时内部温度与所述实验反应器的实时内部温度，并将对照反应器的实时内部温度与实验反应器的实时内部温度进行对比，
若实验反应器的实时内部温度小于对照反应器的实时内部温度，中控模块通过调节器将实验反应器内部的加热棒的初始加热功率进行增加调整；
若实验反应器的实时内部温度大于对照反应器的实时内部温度，中控模块通过调节器将实验反应器内部的加热棒的初始加热功率进行减小调整；
其中，第二预设条件为计算的实时内部温度差大于第二标准实验温差或计算的实时外部温度差大于计算的实时内部温度差。
进一步地，所述中控模块内还设置有标准压力差，中控模块在第三预设条件下将获取对照反应器内的实时压力与实验反应器内的实时压力并计算实时压力差，并根据标准压力差对计算的实时压力差进行判定，
若实时压力差小于等于标准压力差，所述中控模块判定当前对照反应器与实验反应器内部的压力控制均衡，且实时外部温度差小于等于实时内部温度差，中控模块不对所述对照反应器与所述实验反应器的运行状态进行调整；
若实时压力差大于标准压力差，所述中控模块判定当前对照反应器与实验反应器内部的压力控制不均衡，中控模块将对照反应器内的实时压力与实验反应器内的实时压力进行对比，并根据对比结果对所述活塞进料管的进料活塞的位置进行调整；
其中，第三预设条件为实时内部温度差大于第一标准实验温差且小于等于第二标准实验温差，且实时外部温度差小于等于实时内部温度差。
进一步地，所述中控模块内设置有所述活塞进料管内的所述进料活塞的初始高度，所述中控模块在判定对照反应器与实验反应器的实时压力差大于标准压力差时，将对照反应器内的实时压力与实验反应器内的实时压力进行对比，
若实验反应器内的实时压力小于对照反应器内的实时压力，所述中控模块将控制活塞进料管内的进料活塞下降；
若实验反应器内的实时压力大于对照反应器内的实时压力，所述中控模块将控制活塞进料管内的进料活塞上升。
进一步地，所述中控模块在对控制活塞进料管内的进料活塞的高度调整后，将获取调整后的对照反应器内的实时压力与实验反应器内的实时压力，并重复上述计算实时压力差与调整所述活塞进料管内的所述进料活塞高度的操作，直至使调整后计算出的对照反应器与实验反应器的实时压力差小于等于标准压力差时，停止对所述进料活塞高度的调节。
进一步地，所述活塞进料管与所述反应器相连通，包括，所述进料活塞、外管体、单向阀、注入管、外螺纹双层套筒以及内螺纹环形电机，所述外管体与反应器固定连接，进料活塞中部设置有通孔，所述通孔上端设置有所述单向阀，所述单向阀与所述注入管相连，注入管能够将反应物通过单向阀与通孔注入所述反应器内，所述外螺纹双层套筒内层与所述进料活塞上端固定连接，外螺纹双层套筒套扣在所述外管体上，且外螺纹双层套筒的外层的外侧设置有螺纹，内螺纹环形电机固定在设置在所述外螺纹双层套筒的外侧，且内螺纹环形电机内侧设置有螺纹，所述内螺纹环形电机能够通过旋转带动外螺纹双层套筒套上下移动，并控制所述进料活塞在外管体中的位置；所述进料活塞与外管体之间设置有滑动密封。
进一步地，所述反应系统还包括注入装置，所述注入装置与各所述反应器对应的活塞进料管分别相连，用以将反应物通过活塞进料管注入至对应的反应器内，所述注入装置能够检测反应物注入反应器的注入压力，注入装置还能够通过控制输出功率调整反应物的实时注入速度。
进一步地，所述反应系统还包括冲洗装置，所述冲洗装置与各所述反应器分别相连，冲洗装置包括气冲模块与液冲模块，所述气冲模块用以将清洁气体从任一反应器的活塞进料管通入并从该反应器下端设置的出料口排出，所述液冲模块用以将清洗剂从任一反应器的活塞进料管通入并从该反应器下端设置的出料口排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过在恒温箱设置多组的反应器实现不同空速或剂油比的实验及对比实验，并通过在各反应器内侧与外侧分别设置第一温度传感器与第二温度传感器，分别对反应器内部与外部的实时温度进行检测，并通过中控模块判定反应器内部与外部的实时温度，确定对比反应器与实验反应器的实时温度条件，避免出现由于恒温箱内设置了多个加热源而导致的各反应器温度出现偏差的情况，影响最终实验结果，通过对反应器内部与外部的温度进行同时判定，能够准确地确定反应器的反应温度条件以及反应器外部的保温条件，同时又在反应器的活塞进料管内设置可移动的进料活塞，通过移动进料活塞对反应器内部的压力进行微调，进一步提高了控制精度，保障了对比反应器与实验反应器内的反应条件均衡，提高了裂化催化剂微反活性评价反应的精准性。
进一步地，通过在中控模块内设置有第一标准实验温差与第二标准实验温差，可控制两个需进行对比实验的反应器的温差程度，并获取对照反应器与实验反应器内部的实时温度并计算差值，若计算的实时内部温度差小于等于第一标准实验温差，则表示两反应器之间差值较小，符合设定的标准，因此不对实验反应器的运行状态进行调整，若实时内部温度差大于第二标准实验温差，表示两反应器之间温度差值过大，因此通过调整加热装置来减小两反应器的温度差，保障裂化催化剂微反活性评价的反应条件控制均衡。
尤其，在对照反应器与实验反应器的实时内部温度差大于第一标准实验温差且小于等于第二标准实验温差时，表示两反应器的温差临近超出要求的温差标准，因此通过获取对照反应器的实时外部温度与实验反应器的实时外部温度计算实时外部温度差，反应器的外侧温度影响反应器本身的散热或是保温能力，虽然外部均为恒温箱的内部空间，但是由于反应器的高温作用以及设置的反应器数量多产生的相互影响，导致各反应器的散热或是保温能力极其不均匀，因此通过检测对照反应器与实验反应器的实时外部温度差，以确定其保温能力，保障了裂化催化剂微反活性评价的反应条件控制均衡，进一步提高了活性评价的准确性。
进一步地，在根据实验反应器的实时内部温度与对照反应器的实时内部温度对加热棒的初始加热功率进行调整的过程中，采用少量多次调整，避免调整过量而造成温度的快速波动对反应器内部反应进行的影响，因此在中控模块通过调节器将实验反应器内部的加热棒的加热功率进行调整后，应进行多次的重复判定，实时多次缓慢调节加热棒的加热功率，避免影响反应器内部的正常反应进行。
进一步地，在第三预设条件下，由于两反应器的实时内部温度差未在标准之内，但保温或是散热的能力相对均衡，因此通过调整实验反应器内部的压力以控制温度差带来的压力变化，避免温度差进一步增大，通过设置标准压力差对两反应器内的压力差进行判定，确定是否对其进行调整，保障了裂化催化剂微反活性评价的反应条件控制均衡。
尤其，通过控制活塞进料管内的进料活塞上下移动，能够对反应器的整体内部空间进行微调，通过调整反应器内的当前空间，在不影响反应过程的基础上实现对反应器内部压力的调整。
进一步地，设置的注入装置能够反馈注意反应物时的注入压力，同时将注入装置设置为输出功率调整可调整的模式，便于在反应器内部压力出现变化时，反应物的实时注入速度出现差异的情况。
进一步地，冲洗装置的引入是相对于传统气吹式的增加了液冲方式，能够更加彻底地将反应器、进料以及排料部分进行清洗，避免上一次的反应残留物质影响当前反应的结果，保障了裂化催化剂微反活性评价反应的准确。
附图说明
图1为本实施例所述裂化催化剂微反活性评价反应系统的示意图；
图2为本实施例所述活塞进料管的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示，其为本实施例所述裂化催化剂微反活性评价反应系统的示意图；本实施例提供一种裂化催化剂微反活性评价反应系统，包括，反应装置、注入装置、冲洗装置以及控制装置，其中，
反应装置，其包括恒温箱与竖直设置在所述恒温箱内部的若干反应器，任一所述反应器上端设置有活塞进料管，用以注入反应物，并通过控制所述活塞进料管的进料活塞的位置调整所述反应器内部压力，所述活塞进料管内部设置有压力传感器，用以检测反应器内部压力，反应器内还设置有加热棒，用以对反应器内加热，所述加热棒一端设置有调节器，用以调整加热棒的加热功率，所述反应器内部上侧设置有第一温度传感器，外部上侧设置有第二温度传感器；
控制装置，其与所述反应装置相连，所述控制装置包括输入模块与中控模块，所述输入模块用以采集外部输入的实验信息，并根据实验信息将反应装置内的各反应器标记为实验反应器或对照反应器，所述中控模块用以确定对照反应器和与其对应的实验反应器，并根据对照反应器的实时温度对实验反应器的实时温度进行判定，确定是否对实验反应器的加热棒的加热功率进行调整，中控模块还能够根据对照反应器内的实时压力对实验反应器的实时压力进行判定，并能够通过调整实验反应器的活塞进料管的进料活塞位置的控制实验反应器内部的实时压力；
所述实时温度包括内通过所述第一温度传感器检测的反应器内的实时内部温度与所述第二温度传感器检测的反应器外的实时外部温度。
通过在恒温箱设置多组的反应器实现不同空速或剂油比的实验及对比实验，并通过在各反应器内侧与外侧分别设置第一温度传感器与第二温度传感器，分别对反应器内部与外部的实时温度进行检测，并通过中控模块判定反应器内部与外部的实时温度，确定对比反应器与实验反应器的实时温度条件，避免出现由于恒温箱内设置了多个加热源而导致的各反应器温度出现偏差的情况，影响最终实验结果，通过对反应器内部与外部的温度进行同时判定，能够准确地确定反应器的反应温度条件以及反应器外部的保温条件，同时又在反应器的活塞进料管内设置可移动的进料活塞，通过移动进料活塞对反应器内部的压力进行微调，进一步提高了控制精度，保障了对比反应器与实验反应器内的反应条件均衡，提高了裂化催化剂微反活性评价反应的精准性。
具体而言，所述中控模块内设置有第一标准实验温差ΔT1与第二标准实验温差ΔT2，其中，ΔT1＜ΔT2，在所述反应装置内存在任意一组对照反应器与实验反应器进行催化剂活性反应实验时，所述中控模块获取所述对照反应器的实时内部温度Tds，并获取所述实验反应器的实时内部温度Tys，并计算对照反应器与实验反应器的实时内部温度差ΔTs=|Tds-Tys|，根据第一标准实验温差ΔT1与第二标准实验温差ΔT2对实时内部温度差ΔTs进行判定，
若实时内部温度差ΔTs小于等于第一标准实验温差ΔT1，所述中控模块判定当前对照反应器与实验反应器的温度控制均衡，不对所述对照反应器与所述实验反应器的运行状态进行调整；
若实时内部温度差ΔTs大于第一标准实验温差ΔT1且小于等于第二标准实验温差ΔT2，所述中控模块将获取所述对照反应器的实时外部温度Tbs，并获取所述实验反应器的实时外部温度Trs进行判定，以确定是否对所述对照反应器与所述实验反应器的运行状态进行调整；
若实时内部温度差ΔTs大于第二标准实验温差ΔT2，所述中控模块将根据所述对照反应器的实时内部温度Tds与所述实验反应器的实时内部温度Tys的对比结果对实验反应器的加热棒的加热功率进行调整。
通过在中控模块内设置有第一标准实验温差与第二标准实验温差，可控制两个需进行对比实验的反应器的温差程度，可根据实际的实验要求设定两反应器允许相差的温度范围，并获取对照反应器与实验反应器内部的实时温度并计算差值，若计算的实时内部温度差小于等于第一标准实验温差，则表示两反应器之间差值较小，符合设定的标准，因此不对实验反应器的运行状态进行调整，若实时内部温度差大于第二标准实验温差，表示两反应器之间温度差值过大，因此通过调整加热装置来减小两反应器的温度差，保障裂化催化剂微反活性评价的反应条件控制均衡。
具体而言，所述中控模块在第一预设条件下将获取所述对照反应器的实时外部温度Tbs，并获取所述实验反应器的实时外部温度Trs，并计算对照反应器与实验反应器的实时外部温度差ΔTh，ΔTh=|Tbs-Trs|，并将实时外部温度差ΔTh与实时内部温度差ΔTs进行对比，
若实时外部温度差ΔTh小于等于实时内部温度差ΔTs，所述中控模块将判定所述对照反应器与所述实验反应器的外部温度差未超出内部温度差，中控模块将获取对照反应器与实验反应器内部的实时压力进行判定，并根据判定结果对所述实验反应器的活塞进料管的进料活塞的位置进行调整；
若实时外部温度差ΔTh大于实时内部温度差ΔTs，所述中控模块将判定所述对照反应器与所述实验反应器的外部温度差已超出内部温度差，中控模块将根据所述对照反应器的实时内部温度Tds与所述实验反应器的实时内部温度Tys的对比结果对实验反应器的加热棒的加热功率进行调整；
其中，所述第一预设条件为计算的实时内部温度差ΔTs大于第一标准实验温差ΔT1且小于等于第二标准实验温差ΔT2。
在对照反应器与实验反应器的实时内部温度差大于第一标准实验温差且小于等于第二标准实验温差时，表示两反应器的温差临近超出要求的温差标准，因此通过获取对照反应器的实时外部温度与实验反应器的实时外部温度计算实时外部温度差，反应器的外侧温度影响反应器本身的散热或是保温能力，虽然外部均为恒温箱的内部空间，但是由于反应器的高温作用以及设置的反应器数量多产生的相互影响，导致各反应器的散热或是保温能力极其不均匀，因此通过检测对照反应器与实验反应器的实时外部温度差，以确定其保温能力，保障了裂化催化剂微反活性评价的反应条件控制均衡，进一步提高了活性评价的准确性。
具体而言，所述中控模块在第二预设条件下将获取所述对照反应器的实时内部温度Tds与所述实验反应器的实时内部温度Tys，并将对照反应器的实时内部温度Tds与实验反应器的实时内部温度Tys进行对比，
若实验反应器的实时内部温度Tys小于对照反应器的实时内部温度Tds，中控模块通过调节器将实验反应器内部的加热棒的初始加热功率Gc调整为Gc’，Gc’=Gc×[1+（Tds-Tys）/Tds]；
若实验反应器的实时内部温度Tys大于对照反应器的实时内部温度Tds，中控模块通过调节器将实验反应器内部的加热棒的初始加热功率Gc调整为Gc’，Gc’=Gc×[1-（Tys-Tds）/Tds]；
其中，第二预设条件为计算的实时内部温度差ΔTs大于第二标准实验温差ΔT2或计算的实时外部温度差ΔTh大于计算的实时内部温度差ΔTs。
在根据实验反应器的实时内部温度与对照反应器的实时内部温度对加热棒的初始加热功率进行调整的过程中，采用少量多次调整，避免调整过量而造成温度的快速波动对反应器内部反应进行的影响，因此在中控模块通过调节器将实验反应器内部的加热棒的加热功率进行调整后，应进行多次的重复判定，实时多次缓慢调节加热棒的加热功率，避免影响反应器内部的正常反应进行。
具体而言，所述中控模块内还设置有标准压力差ΔPb，中控模块在第三预设条件下将获取对照反应器内的实时压力Pd与实验反应器内的实时压力Py，并计算实时压力差ΔPs，ΔPs=|Pd-Py|，并根据标准压力差ΔPb对计算的实时压力差ΔPs进行判定，
若实时压力差ΔPs小于等于标准压力差ΔPb，所述中控模块判定当前对照反应器与实验反应器内部的压力控制均衡，且实时外部温度差ΔTh小于等于实时内部温度差ΔTs，中控模块不对所述对照反应器与所述实验反应器的运行状态进行调整；
若实时压力差ΔPs大于标准压力差ΔPb，所述中控模块判定当前对照反应器与实验反应器内部的压力控制不均衡，中控模块将对照反应器内的实时压力Pd与实验反应器内的实时压力Py进行对比，并根据对比结果对所述活塞进料管的进料活塞的位置进行调整；
其中，第三预设条件为实时内部温度差ΔTs大于第一标准实验温差ΔT1且小于等于第二标准实验温差ΔT2，且实时外部温度差ΔTh小于等于实时内部温度差ΔTs。
在第三预设条件下，由于两反应器的实时内部温度差未在标准之内，但保温或是散热的能力相对均衡，因此通过调整实验反应器内部的压力以控制温度差带来的压力变化，避免温度差进一步增大，通过设置标准压力差对两反应器内的压力差进行判定，确定是否对其进行调整，保障了裂化催化剂微反活性评价的反应条件控制均衡；
其中，标准压力差应根据实验条件以及反应器的整体容积进行确定，在硬件设施允许的基础上，设定较小的标准压力差能够更准确地反应实验结果。
具体而言，所述中控模块内设置有所述活塞进料管内的所述进料活塞的初始高度Hc，所述中控模块在判定对照反应器与实验反应器的实时压力差ΔPs大于标准压力差ΔPb时，将对照反应器内的实时压力Pd与实验反应器内的实时压力Py进行对比，
若实验反应器内的实时压力Py小于对照反应器内的实时压力Pd，所述中控模块将计算所述活塞进料管内的所述进料活塞的调整高度Hc’，Hc’=Hc×[1-（Pd-Py）/ Pd]，并控制活塞进料管内的进料活塞下降，下降高度为Hc-Hc’；
若实验反应器内的实时压力Py大于对照反应器内的实时压力Pd，所述中控模块将计算所述活塞进料管内的所述进料活塞的调整高度Hc’，Hc’=Hc×[1+（Py-Pd）/ Pd]，并控制活塞进料管内的进料活塞上升，上升高度为Hc-Hc’。
通过控制活塞进料管内的进料活塞上下移动，能够对反应器的整体内部空间进行微调，通过调整反应器内的当前空间，在不影响反应过程的基础上实现对反应器内部压力的调整。
具体而言，所述中控模块在对控制活塞进料管内的进料活塞的高度调整后，将获取调整后的对照反应器内的实时压力与实验反应器内的实时压力，并重复上述计算实时压力差与调整所述活塞进料管内的所述进料活塞高度的操作，直至使调整后计算出的对照反应器与实验反应器的实时压力差小于等于标准压力差时，停止对所述进料活塞高度的调节。
同样地，对反应器内部压力的调整采取少量多次的重复调节，避免压力波动。
请继续参阅图2所示，其为本实施例所述活塞进料管的结构示意图，包括，进料活塞1、外管体2、单向阀3、注入管4、外螺纹双层套筒5、内螺纹环形电机6、反应器7，其中，
所述活塞进料管与所述反应器相连通，所述外管体与反应器固定连接，进料活塞中部设置有通孔，所述通孔上端设置有所述单向阀，所述单向阀与所述注入管相连，注入管能够将反应物通过单向阀与通孔注入所述反应器内，所述外螺纹双层套筒内层与所述进料活塞上端固定连接，外螺纹双层套筒套扣在所述外管体上，且外螺纹双层套筒的外层的外侧设置有螺纹，内螺纹环形电机固定在设置在所述外螺纹双层套筒的外侧，且内螺纹环形电机内侧设置有螺纹，所述内螺纹环形电机能够通过旋转带动外螺纹双层套筒套上下移动，并控制所述进料活塞在外管体中的位置；所述进料活塞与外管体之间设置有滑动密封。
具体而言，所述反应系统还包括注入装置，所述注入装置与各所述反应器对应的活塞进料管分别相连，用以将反应物通过活塞进料管注入至对应的反应器内，所述注入装置能够检测反应物注入反应器的注入压力，注入装置还能够通过控制输出功率调整反应物的实时注入速度。
设置的注入装置能够反馈注意反应物时的注入压力，同时将注入装置设置为输出功率调整可调整的模式，便于在反应器内部压力出现变化时，反应物的实时注入速度出现差异的情况。
具体而言，所述反应系统还包括冲洗装置，所述冲洗装置与各所述反应器分别相连，冲洗装置包括气冲模块与液冲模块，所述气冲模块用以将清洁气体从任一反应器的活塞进料管通入并从该反应器下端设置的出料口排出，所述液冲模块用以将清洗剂从任一反应器的活塞进料管通入并从该反应器下端设置的出料口排出。
冲洗装置的引入是相对于传统气吹式的增加了液冲方式，能够更加彻底的将反应器、进料以及排料部分进行清洗，避免上一次的反应残留物质影响当前反应的结果，保障了裂化催化剂微反活性评价反应的准确，冲洗装置多采用先通过气冲模块进行初清理，再通过液冲模块进行冲洗，在冲洗完成后，可采用气冲模块进行干燥或是采用加热反应器的方式进行烘干，烘干过程必须保障反应器内部干燥，否则对裂化催化剂微反应影响较大。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种裂化催化剂微反活性评价反应系统，其特征在于，包括，
反应装置，其包括恒温箱与竖直设置在所述恒温箱内部的若干反应器，任一所述反应器上端设置有活塞进料管，用以注入反应物，并通过控制所述活塞进料管的进料活塞的位置调整所述反应器内部压力，所述活塞进料管内部设置有压力传感器，用以检测反应器内部压力，反应器内还设置有加热棒，用以对反应器内加热，所述加热棒一端设置有调节器，用以调整加热棒的加热功率，所述反应器内部上侧设置有第一温度传感器，外部上侧设置有第二温度传感器；
控制装置，其与所述反应装置相连，所述控制装置包括输入模块与中控模块，所述输入模块用以采集外部输入的实验信息，并根据实验信息将反应装置内的各反应器标记为实验反应器或对照反应器，所述中控模块用以确定对照反应器和与其对应的实验反应器，并根据对照反应器的实时温度对实验反应器的实时温度进行判定，确定是否对实验反应器的加热棒的加热功率进行调整，中控模块能够根据对照反应器内的实时压力对实验反应器的实时压力进行判定，并能够通过调整实验反应器的活塞进料管的进料活塞位置的控制实验反应器内部的实时压力；
所述实时温度包括通过所述第一温度传感器检测的反应器内的实时内部温度与所述第二温度传感器检测的反应器外的实时外部温度；
其中，所述中控模块能够获取所述对照反应器的实时内部温度与所述实验反应器的实时内部温度，并计算对照反应器与实验反应器的实时内部温度差，根据设定的第一标准实验温差与第二标准实验温差对实时内部温度差进行判定；
若实时内部温度差小于等于第一标准实验温差，所述中控模块判定当前对照反应器与实验反应器的温度控制均衡，不对所述对照反应器与所述实验反应器的运行状态进行调整；
若实时内部温度差大于第一标准实验温差且小于等于第二标准实验温差，所述中控模块将获取所述对照反应器的实时外部温度与所述实验反应器的实时外部温度，并计算实时外部温度差，中控模块将实时外部温度差与实时内部温度差进行对比；若实时外部温度差小于等于实时内部温度差，所述中控模块将判定所述对照反应器与所述实验反应器的外部温度差未超出内部温度差，中控模块将获取对照反应器与实验反应器内部的实时压力进行判定：所述中控模块内设置有标准压力差，所述中控模块获取对照反应器内的实时压力与实验反应器内的实时压力，并计算实时压力差，并根据标准压力差对计算的实时压力差进行判定：若实时压力差小于等于标准压力差，所述中控模块判定当前对照反应器与实验反应器内部的压力控制均衡，且实时外部温度差小于等于实时内部温度差，中控模块不对所述对照反应器与所述实验反应器的运行状态进行调整；若实时压力差大于标准压力差，所述中控模块判定当前对照反应器与实验反应器内部的压力控制不均衡，中控模块将对照反应器内的实时压力与实验反应器内的实时压力进行对比，并根据对比结果对所述活塞进料管的进料活塞的位置进行调整；若实时外部温度差大于实时内部温度差，所述中控模块将判定所述对照反应器与所述实验反应器的外部温度差已超出内部温度差，中控模块将根据所述对照反应器的实时内部温度与所述实验反应器的实时内部温度的对比结果对实验反应器的加热棒的加热功率进行调整；
若实时内部温度差大于第二标准实验温差，所述中控模块将根据所述对照反应器的实时内部温度与所述实验反应器的实时内部温度的对比结果对实验反应器的加热棒的加热功率进行调整。
2.根据权利要求1所述的裂化催化剂微反活性评价反应系统，其特征在于，所述中控模块在计算的实时内部温度差大于第二标准实验温差或计算的实时外部温度差大于计算的实时内部温度差时将获取所述对照反应器的实时内部温度与所述实验反应器的实时内部温度，并将对照反应器的实时内部温度与实验反应器的实时内部温度进行对比，
若实验反应器的实时内部温度小于对照反应器的实时内部温度，中控模块通过调节器将实验反应器内部的加热棒的初始加热功率进行增加调整；
若实验反应器的实时内部温度大于对照反应器的实时内部温度，中控模块通过调节器将实验反应器内部的加热棒的初始加热功率进行减小调整。
3.根据权利要求2所述的裂化催化剂微反活性评价反应系统，其特征在于，所述中控模块内设置有所述活塞进料管内的所述进料活塞的初始高度，所述中控模块在判定对照反应器与实验反应器的实时压力差大于标准压力差时，将对照反应器内的实时压力与实验反应器内的实时压力进行对比，
若实验反应器内的实时压力小于对照反应器内的实时压力，所述中控模块将控制实验反应器的活塞进料管内的进料活塞下降；
若实验反应器内的实时压力大于对照反应器内的实时压力，所述中控模块将控制实验反应器的活塞进料管内的进料活塞上升。
4.根据权利要求3所述的裂化催化剂微反活性评价反应系统，其特征在于，所述中控模块在对控制活塞进料管内的进料活塞的高度调整后，将获取调整后的对照反应器内的实时压力与实验反应器内的实时压力，并重复上述计算实时压力差与调整所述活塞进料管内的所述进料活塞高度的操作，直至使调整后计算出的对照反应器与实验反应器的实时压力差小于等于标准压力差时，停止对所述进料活塞高度的调节。
5.根据权利要求1所述的裂化催化剂微反活性评价反应系统，其特征在于，所述活塞进料管与所述反应器相连通，活塞进料管包括，所述进料活塞、外管体、单向阀、注入管、外螺纹双层套筒以及内螺纹环形电机，所述外管体与反应器固定连接，进料活塞中部设置有通孔，所述通孔上端设置有所述单向阀，所述单向阀与所述注入管相连，注入管能够将反应物通过单向阀与通孔注入所述反应器内，所述外螺纹双层套筒内层与所述进料活塞上端固定连接，外螺纹双层套筒套扣在所述外管体上，且外螺纹双层套筒的外层的外侧设置有螺纹，内螺纹环形电机固定在设置在所述外螺纹双层套筒的外侧，且内螺纹环形电机内侧设置有螺纹，所述内螺纹环形电机能够通过旋转带动外螺纹双层套筒套上下移动，并控制所述进料活塞在外管体中的位置；所述进料活塞与外管体之间设置有滑动密封。
6.根据权利要求1所述的裂化催化剂微反活性评价反应系统，其特征在于，所述反应系统还包括注入装置，所述注入装置与各所述反应器对应的活塞进料管分别相连，用以将反应物通过活塞进料管注入至对应的反应器内，所述注入装置能够检测反应物注入反应器的注入压力，注入装置还能够通过控制输出功率调整反应物的实时注入速度。
7.根据权利要求1所述的裂化催化剂微反活性评价反应系统，其特征在于，所述反应系统还包括冲洗装置，所述冲洗装置与各所述反应器分别相连，冲洗装置包括气冲模块与液冲模块，所述气冲模块用以将清洁气体从任一反应器的活塞进料管通入并从该反应器下端设置的出料口排出，所述液冲模块用以将清洗剂从任一反应器的活塞进料管通入并从该反应器下端设置的出料口排出。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0175882A1 (de) * | 1984-09-07 | 1986-04-02 | Contraves Ag | Temperiervorrichtung zu einem Laborreaktor |
| CN104807854A (zh) * | 2009-07-07 | 2015-07-29 | 吴耿 | 量热系统和操作方法 |
| CN107562100A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-01-09 | 山东豪迈化工技术有限公司 | 一种微反应设备的流量及温度控制方法及系统 |
| CN108153347A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-06-12 | 西安交通大学 | 一种岩心模型管内壁面绝热控制装置及方法 |
| CN207899430U (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-25 | 北京拓川科研设备股份有限公司 | 一种裂化催化剂微反活性评价反应装置及系统 |
| CN110447593A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-15 | 中国科学院南京地理与湖泊研究所 | 模拟水温影响湖泊生态系统的同步增温装置及其调控方法 |
| CN116337935A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-06-27 | 工大卓能(天津)科技有限公司 | 一种热管性能检测系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6864092B1 (en) * | 1998-08-13 | 2005-03-08 | Symyx Technologies, Inc. | Parallel reactor with internal sensing and method of using same |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0175882A1 (de) * | 1984-09-07 | 1986-04-02 | Contraves Ag | Temperiervorrichtung zu einem Laborreaktor |
| CN104807854A (zh) * | 2009-07-07 | 2015-07-29 | 吴耿 | 量热系统和操作方法 |
| CN107562100A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-01-09 | 山东豪迈化工技术有限公司 | 一种微反应设备的流量及温度控制方法及系统 |
| CN108153347A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-06-12 | 西安交通大学 | 一种岩心模型管内壁面绝热控制装置及方法 |
| CN207899430U (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-25 | 北京拓川科研设备股份有限公司 | 一种裂化催化剂微反活性评价反应装置及系统 |
| CN110447593A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-15 | 中国科学院南京地理与湖泊研究所 | 模拟水温影响湖泊生态系统的同步增温装置及其调控方法 |
| CN116337935A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-06-27 | 工大卓能(天津)科技有限公司 | 一种热管性能检测系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 固定流化床反应器内气体分布方式的优化;杨建国;;化学工程;第45卷(第3期);第64-68页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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