CN204462088U - 一种固定床微反评价装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固定床微反评价装置，包括原料进料系统、反应系统、产物分离系统和产物在线分析系统，所述原料进料系统包括单路原料气管线、单路原料油管线和混合器，其特征在于，混合器为多通道原料分配盘，能够将一股混合物料均匀分配成多股物料。本实用新型用于相同反应条件下同时进行一种或多种固体催化剂的反应性能评价试验，其特点是装置结构紧凑、投资少、操作方便、试验周期短、工作效率高、试验结果平行性好、试验成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微反评价装置，具体的说，涉及一种进行反应性能研究的固定床微反评价装置。
背景技术
固定床微反评价试验装置是国内外科研机构和高等院校在固体催化剂研发过程中经常用于反应机理研究、催化剂性能评价和反应工艺条件优化研究的试验装置。固定床微反评价试验装置的工艺流程比较简单，催化剂装填量较少，评价周期较短，产物分析快捷，试验结果能够直观反映催化剂性能的优劣，因此，固定床微反评价试验装置一直被国内外科研院所和科研机构广泛使用。
中国专利201220338658.X、201220553380.8、201020600614.0、201020548502.5、201020203488.5、201220201873.5和200920222828.6都公开了单通道固定床评价装置，该装置通常都包含由单个反应管或串联的两个反应管和相应的加热炉组成的反应系统，当用于多个催化剂反应性能评价、反应机理研究和不同反应工艺条件优化研究时，存在评价周期长，工作效率低和试验结果平行性差的缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，解决现有微反评价试验装置的不足，针对固体催化剂反应性能的快速评价筛选试验，提供一种多通道微反评价试验装置。
本实用新型的固定床微反评价装置，包括原料进料系统、反应系统、产物分离系统和产物在线分析系统，并依次通过不锈钢管线连接，所述原料进料系统包括单路原料气管线、单路原料油管线和混合器，其特征在于，混合器为多通道原料分配盘，能够将一股混合物料均匀分配成多股物料，原料气与原料油先混合，然后再进入多通道原料分配盘。
其中，原料气管线与原料油管线通过三通阀与混合器连接。
其中，反应系统包括单个加热炉和多个具有相同结构与材质的反应管，多个反应管均匀分布在同一个加热炉中，且反应管间填充导热性的金属材料。
其中，产物分离系统包括多个冷却罐和多个气液分离罐，且冷却罐分别与气液分离罐通过不锈钢管线连接。
其中，产物在线分析系统包括一个多通阀和一台气相色谱，且其通过PVC管线连接。
其中，多通道原料分配盘的通道数、反应管数量、冷却罐数量、气液分离罐数量与多通阀的通道数分别相等。
根据本实用新型的多通道微反评价装置，所述的反应系统中每个反应管内固体催化剂装填量为1～10ml，优选为1～5ml。
与现有的单通道固定床微反评价装置比较，本实用新型具有以下特点：
(1)该装置操作方便、易于控制；
(2)该装置可以在相同反应条件下同时进行一种或多种催化剂的反应性能评价试验，使得固体催化剂的快速筛选、反应机理研究和反应工艺条件优化试验周期缩短，工作效率提高。；
(3)利用该装置所得试验结果的平行性好，试验成本低；
(4)该装置结构紧凑，占地面积小；
(5)该装置所用加热炉、原料泵和管阀件数量较少，投资少。
附图说明
图1为本实用新型一种固定床微反评价装置工艺流程图。
图2为本实用新型一种固定床微反评价装置原料分配盘俯视图。
图3为本实用新型一种固定床微反评价装置反应系统俯视图。
附图标记：
1-8 反应管
9 加热炉
10 热导体
11-18 冷却罐
19-26 气液分离罐
27 多通阀
28 气相色谱
29 原料分配盘
30 原料气管线
31 原料油管线
32-40 油气混合管线
41-48 气体管线
具体实施方式
本实用新型的固定床微反评价装置，包括原料进料系统、反应系统、产物分离系统和产物在线分析系统，并依次通过不锈钢管线连接，该原料进料系统包括单路原料气管线、单路原料油管线和混合器，其特征在于，混合器为多通道原料分配盘，能够将一股混合物料均匀分配成多股物料，原料气与原料油先混合，然后再进入原料分配盘。
其中，原料气管线与原料油管线通过三通阀与混合器连接。
其中，反应系统包括单个加热炉和多个具有相同结构与材质的反应管，多个反应管均匀分布在同一个加热炉中，且反应管间填充导热性的金属材料。
其中，产物分离系统包括多个冷却罐和多个气液分离罐，且冷却罐分别与气液分离罐通过不锈钢管线连接。
其中，产物在线分析系统包括一个多通阀和一台气相色谱，且其通过PVC管线连接。
其中，多通道原料分配盘的通道数、反应管数量、冷却罐数量、气液分离罐数量与多通阀的通道数分别相等。
根据本实用新型的多通道微反评价装置，所述的反应系统中每个反应管内固体催化剂装填量为1～10ml，优选为1～5ml。
下面结合附图对本实用新型做进一步描述，但本实用新型并不局限于以下详细描述中的八通道微反评价装置。
如图1所示，八通道微反评价装置按工艺流程依次包括原料进料系统、反应系统、产物分离系统和产物在线分析系统四部分。
所述的原料进料系统由原料气管线30、原料油管线31、原料分配盘29、油气混合管线32、油气混合管线33、油气混合管线34、油气混合管线35、油气混合管线36、油气混合管线37、油气混合管线38、油气混合管线39和油气混合管线40组成，其中油气混合管线32、油气混合管线33、油气混合管线34、油气混合管线35、油气混合管线36、油气混合管线37、油气混合管线38、油气混合管线39和油气混合管线40均匀连接在原料分配盘29的位置俯视图如图2所示，虚线表示连接在分配盘的底面，实线表示连接在分配盘的上表面。
所述的反应系统由反应管1、反应管2、反应管3、反应管4、反应管5、反应管6、反应管7、反应管8、加热炉9和良好热导体10组成，其中八根反应管的结构和材质相同，且反应管1、反应管2、反应管3、反应管4、反应管5、反应管6、反应管7、反应管8和良好热导体10均匀装配在单个加热炉9中的位置俯视图如图3所示。
所述的产物分离系统由冷却罐11、冷却罐12、冷却罐13、冷却罐14、冷却罐15、冷却罐16、冷却罐17、冷却罐18、气液分离罐19、气液分离罐20、气液分离罐21、气液分离罐22、气液分离罐23、气液分离罐24、气液分离罐25和气液分离罐26组成，且冷却罐、气液分离罐与反应管的数量相同。
所述的产物在线分析系统由一个八通阀27和一台气相色谱28组成。
结合图1，本实用新型的八通道微反评价试验装置的工艺流程如下所述。
原料气减压后经原料气管线30引入八通道微反评价装置，原料油经泵增压后由原料油管线31引入八通道微反评价装置，原料气与原料油在油气混合管线32中混合后进入原料分配盘29；在原料分配盘29中充分混合后的原料分别经油气混合管线33、油气混合管线34、油气混合管线35、油气混合管线36、油气混合管线37、油气混合管线38、油气混合管线39和油气混合管线40进入装有1～5ml同一种或多种固体催化剂的反应管1、反应管2、反应管3、反应管4、反应管5、反应管6、反应管7、反应管8中，在相同的反应条件下进行气固液三相催化反应，由于八根反应管平均装配在同一个加热炉中，且八根反应管之间填充有导热性良好的金属材料，所以八根反应管中固体催化剂床层的反应温度相同，催化反应平行性更好；当催化反应结束后，八根反应管中的生成物流分别经冷却罐11、冷却罐12、冷却罐13、冷却罐14、冷却罐15、冷却罐16、冷却罐17、冷却罐18进行空冷或水冷，然后再分别进入气液分离罐19、气液分离罐20、气液分离罐21、气液分离罐22、气液分离罐23、气液分离罐24、气液分离罐25和气液分离罐26中进行气相产物与液相产物分离；液相产物收集采出后进行离线分析，八通道的气相产物分别经气体管线41、气体管线42、气体管线43、气体管线44、气体管线45、气体管线46、气体管线47和气体管线48进入八通阀27，然后由八通阀27切换操作依次进入气相色谱28进行反应产物气相组成分析。
本装置的有益效果为：
(1)该装置操作方便、易于控制；
(2)该装置可以在相同反应条件下同时进行一种或多种催化剂的反应性能评价试验，使得固体催化剂的快速筛选、反应机理研究和反应工艺条件优化试验周期缩短，工作效率提高。；
(3)利用该装置所得试验结果的平行性好，试验成本低；
(4)该装置结构紧凑，占地面积小；
(5)该装置所用加热炉、原料泵和管阀件数量较少，投资少。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种固定床微反评价装置，包括原料进料系统、反应系统、产物分离系统和产物在线分析系统，并依次通过不锈钢管线连接，所述原料进料系统包括单路原料气管线、单路原料油管线和混合器，其特征在于，混合器为多通道原料分配盘。
2.根据权利要求1所述的固定床微反评价装置，其特征在于，所述原料气管线与原料油管线通过三通阀与混合器连接。
3.根据权利要求1所述的固定床微反评价装置，其特征在于，所述反应系统包括单个加热炉和多根具有相同材质与结构的反应管，多个反应管均匀分布在同一个加热炉中。
4.根据权利要求3所述的固定床微反评价装置，其特征在于，所述反应系统中反应管间填充导热性的金属材料。
5.根据权利要求1所述的固定床微反评价装置，其特征在于，所述产物分离系统包括多个冷却罐和多个气液分离罐。
6.根据权利要求5所述的固定床微反评价装置，其特征在于，所述产物分离系统中冷却罐与气液分离罐通过不锈钢管线连接。
7.根据权利要求1所述的固定床微反评价装置，其特征在于，所述产物在线分析系统包括一个多通阀和一台气相色谱。
8.根据权利要求7所述的固定床微反评价装置，其特征在于，所述产物在线分析系统中多通阀和气相色谱通过PVC管线连接。
9.根据权利要求1-8任一所述的固定床微反评价装置，其特征在于，所述多通道原料分配盘的通道数、反应管数量、冷却罐数量、气液分离罐数量与多通阀的通道数分别相等。
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2015
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