CN203811457U - 一种悬挂式旋转催化剂老化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种悬挂式旋转催化剂老化炉，其包括进料管、测温管、老化炉、样品杯托架、样品杯、旋转轴、散热器、支撑杆、电机、气缸固定板、升降气缸、升降导轨、连接板、电机支撑架、水蒸汽导出管和法兰；该旋转轴的上端与电机连接，然后穿过法兰中心，下端与样品杯托架中心连接，所述样品杯置于样品杯托架上；电机由固定在该法兰上的该电机支撑架支撑并固定；该法兰由所述两个支撑杆固定在该连接板上；该升降气缸固定在该气缸固定板上；该升降导轨上端固定在该气缸固定板上，下端固定在该法兰上；该进料管位于该老化炉底端，该水蒸汽导出管位于该连接板与该法兰之间；该散热器设于该旋转轴上；该些测温管设于该老化炉底端与该法兰之间。

Description

一种悬挂式旋转催化剂老化炉

技术领域

本实用新型涉及一种催化剂老化炉，特别是涉及在实验室进行催化剂老化，适用于评价分子筛、催化剂等水热稳定性的一种老化炉。

背景技术

催化剂在石油、化工等领域应用极其广泛。许多催化加工过程都是在催化剂作用下完成的。催化剂性能的好坏直接影响产品收率和产品质量，因此，开发研究性能优越的催化剂是十分重要的。在催化剂的研发过程中，对催化剂性能及其他性质的评价需要各种实验装置及工艺方法来完成，而其中催化剂的老化是进行催化剂各类评价的第一步。

如催化裂化新鲜催化剂活性高且不稳定，不具有代表性。实验室研究和评价催化剂时，为了使催化剂快速达到平衡活性，通常采用高温水热的老化方法，使催化剂快速减活。一般用100％水蒸汽在高温常压或加压下测定活性变化以作为稳定性的指标，各个催化剂制造厂采用的具体条件不同，但是大体上分为缓和老化和苛刻老化两种。缓和老化温度大多在780℃－800℃，苛刻老化温度在795℃－815℃，老化时间变化较大，老化温度高时，时间较短；温度较低时，时间较长。通过水热老化微反活性测定可以反映催化剂的稳定性和活性。所以新鲜催化剂需要经高温水蒸汽处理一段时间，再测定其活性指数，是目前普遍采用的一种方法。

传统的催化剂老化实验装置一次最多可老化4个样品，且待测样品必需经过一系列处理。如：压片、破碎、研磨、过筛等工序，然后取一定量的20－40目固体催化剂颗粒于不锈钢杯中，依次叠放于老化管内，上、下再各放一个装有瓷环的不锈钢杯，起保温作用。当老化温度升至800℃并稳定后，手动进水计时；水蒸汽从老化管底部进入，逐一穿过样品杯，从老化管顶部排出，老化时间一到，系统自动打开空气阀进气降温并且断电终止老化。该方法由于老化不锈钢杯上下依次叠放于老化管内，底部进水蒸汽，因此，存在上下老化苛刻度不同、下样品废气影响上样品、水蒸汽沟流等问题，且需要对待测样品进行一系列繁杂的人工处理。CN101424601A揭示了一种催化剂老化方法，既选用带中心旋转轴的焙烧炉，样品放在旋转轴四周(摆放2层，多个样品)，随轴一起旋转，旋转驱动器安装在焙烧炉底部；旋转轴采用上下两端支撑，两个高温密封点；在催化剂老化前先用空气作介质，当温度升到400℃～800℃时切换水蒸汽，水蒸汽从焙烧炉上端进入，同时将空气切出；启动定时器，设定老化时间，到预定的老化时间后，装置自动切出水蒸汽，老化过程结束。该发明与传统的老化方法相比，一次可老化多个样品，且所有样品在整个老化过程中能经历相同的温度和时间，以消除因在焙烧炉内位置不同而引起的老化苛刻度差异，提高了工作效率和老化质量。但是该方法采用上部进水蒸汽的方法，焙烧炉内水蒸汽存在返混现象，样品老化产生的废气会对样品造成相互影响；旋转轴采用上下两端支撑，支撑点相距较远，同轴度要求精度高，工艺性差；另外，两个高温密封点，降低装置操作安全性。

发明内容

本实用新型的目的在于，克服现有的催化剂老化炉存在的缺陷，而提供一种可避免炉内水蒸汽的饭混且更加安全的催化剂老化炉。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的悬挂式旋转催化剂老化炉，其包括进料管、测温管、老化炉、样品杯托架、多个样品杯、旋转轴、散热器、支撑杆、电机、气缸固定板、升降气缸、升降导轨、连接板、电机支撑架、水蒸汽导出管和法兰；该旋转轴的上端与该电机连接，然后穿过该法兰中心，下端与该样品杯托架中心连接，所述样品杯置于该样品杯托架上；该电机由固定在该法兰上的该电机支撑架支撑并固定；该法兰由所述两个支撑杆固定在该连接板上；该升降气缸固定在该气缸固定板上；该升降导轨上端固定在该气缸固定板上，下端固定在该法兰上；该进料管位于该老化炉底端，该水蒸汽导出管位于该连接板与该法兰之间；该散热器设于该旋转轴上；该些测温管设于该老化炉底端与该法兰之间。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的悬挂式旋转催化剂老化炉，其中所述的旋转轴周围水平方向摆放该些样品杯，摆放1～3层，每层12个。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本实用新型可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

1、本实用新型优点是多个催化剂样品在水平旋转状态下同时进行老化。试验结果表明：旋转老化重复性好、效率高，进行同种催化剂36个样品老化时，测得老化后催化剂活性的平行误差＜±1个单位。

2、本实用新型特点是旋转轴采取上端吊装方式，解决了同轴度的问题；只需要一端密封，增加了装置操作安全性。

3、吊装式旋转催化剂老化炉的电机、旋转轴、样品杯托架和法兰固定在一起，方便拆卸和样品的放置、取出。

4、电机带动旋转轴旋转，旋转轴带动样品杯托架一同旋转，保证催化剂在同一条件下老化，老化效果好。

5、水蒸汽由老化炉底部轴向进入，平推流向上流动扩散，不存在沟流、偏流等现象，使催化剂与水蒸汽均匀接触，然后从老化炉上部导出，不产生废气返混。

6、老化炉加热系统由计算机控制，老化温度控制在±1℃。

7、本实用新型工艺简单，结构紧凑，投资小，试验效率高、成本低。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型的吊装式旋转催化剂老化炉的结构示意图。

【主要元件符号说明】

1：进料管      9：电机

2：测温管      10：气缸固定板

3：老化炉      11：升降气缸

4：样品杯托架  12：升降导轨

5：样品杯      13：连接板

6：旋转轴      14：电机支撑架

7：散热器      15：水蒸汽导出管

8：支撑杆      16：法兰

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的吊装式旋转催化剂老化炉其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1，图1为本实用新型的一种吊装式旋转催化剂老化炉示意图。本实用新型提出了一种吊装式旋转催化剂老化炉，包括：进料管1，测温管2，老化炉3，样品杯托架4，样品杯5，旋转轴6，散热器7，支撑杆8，电机9，气缸固定板10，升降气缸11，升降导轨12，连接板13，电机支撑架14，水蒸汽导出管15，法兰16；该旋转轴6的上端与该电机9连接，然后穿过该法兰16中心，下端与该样品杯托架4中心连接，所述样品杯5置于该样品杯托架4上；该电机9由固定在该法兰16上的该电机支撑架14支撑并固定；该法兰16由所述两个支撑杆8固定在该连接板13上；该升降气缸11固定在该气缸固定板10上；该升降导轨12上端固定在该气缸固定板10上，下端固定在该法兰16上；该进料管1位于该老化炉3底端，该水蒸汽导出管15位于该连接板13与该法兰16之间；该散热器7设于该旋转轴6上，散热器7为旋转轴6散热，保护电机9；该些测温管2设于该老化炉3底端与该法兰16之间。

升降气缸11升起时，带动连接板13沿升降导轨12向上移动，法兰16也被带动向上移动，与法兰16连接的电机9，旋转轴6、样品杯托架4及样品杯5一同向上移动；移至老化炉上端时，取出或放置催化剂样品。

在一实施例中，本实用新型提出的一种吊装式旋转催化剂老化炉，在使用时，操作条件如下：

老化反应器温度：800℃，

水蒸汽发生炉温度700℃，

水泵进水速率4.0g/min，

催化剂装量为10～45克，

老化时间：17小时，

压力为常压。

试验所用老化杯是多孔陶瓷材料，杯体积为：60毫升。催化剂装入杯子中，整个杯子在蒸气的氛围中，蒸气从四面八方向催化剂中心渗透，从而使老化结果平稳。

实施例一

同一个催化剂样品在不同的样品杯中的老化结果

在12个60毫升多孔陶瓷材料制作的样品杯中，均装填40克MLC-500工业新鲜全筛分(0～150μm)催化剂，在100％水蒸汽下，老化温度800℃，老化时间17小时，压力为常压的条件下，考察旋转老化炉中12(一层)个样品老化后的微反活性的影响。结果见表1。

表1相同条件下旋转老化后的微反活性

实施例二

催化剂装填厚度对老化结果的影响

在6个60毫升多孔陶瓷材料制作的样品杯中，分别装填15、20、25、30、35、40克MLC-500工业新鲜全筛分(0～150μm)催化剂，在100％水蒸汽下，老化温度800℃，老化时间17小时，压力为常压的条件下，考察催化剂装填厚度对老化结果的影响。结果见表2。

表2催化剂装填厚度对老化结果的影响

实施例三

旋转老化重复性考察测试结果

催化剂装量均为30克，800℃，100％水蒸汽，老化17小时，压力为常压。测试结果见表3。

表3旋转老化重复性考察测试结果

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种悬挂式旋转催化剂老化炉，其特征在于其包括进料管(1)、多个测温管(2)、老化炉(3)、样品杯托架(4)、多个样品杯(5)、旋转轴(6)、散热器(7)、支撑杆(8)、电机(9)、气缸固定板(10)、升降气缸(11)、升降导轨(12)、连接板(13)、电机支撑架(14)、水蒸汽导出管(15)和法兰(16)；该旋转轴(6)的上端与该电机(9)连接，然后穿过该法兰(16)中心，下端与该样品杯托架(4)中心连接，所述样品杯(5)置于该样品杯托架(4)上；该电机(9)由固定在该法兰(16)上的该电机支撑架(14)支撑并固定；该法兰(16)由所述两个支撑杆(8)固定在该连接板(13)上；该升降气缸(11)固定在该气缸固定板(10)上；该升降导轨(12)上端固定在该气缸固定板(10)上，下端固定在该法兰(16)上；该进料管(1)位于该老化炉(3)底端，该水蒸汽导出管(15)位于该连接板(13)与该法兰(16)之间；该散热器(7)设于该旋转轴(6)上；该些测温管(2)设于该老化炉(3)底端与该法兰(16)之间。

2.如权利要求1所述的悬挂式旋转催化剂老化炉，其特征在于所述的旋转轴(6)周围水平方向摆放该些样品杯，摆放1～3层，每层12个。