CN204882478U - 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，该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，该原料进料系统包括单路原料气管线、两路原料油管线和两个混合器，其特征在于，混合器为多通道原料分配盘，能够将混合物料均匀分配成多股物料；本实用新型不仅能够用于相同反应条件下一种或多种固体催化剂的反应性能评价试验，而且能够用于一种固体催化剂在不同反应条件下同时进行反应性能评价试验，其特点是操作灵活、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。
本实用新型的一种固定床微反评价装置，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，并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、两路原料油管线和两个混合器，其中，混合器为多通道原料分配盘。
其中，所述原料气管线与原料油管线通过三通阀与混合器连接。
其中，所述反应系统包括两个结构与加热功率相同的加热炉和多根结构与材质相同的反应管。
其中，所述反应系统中相同数量的反应管分别均匀分布于两个加热炉中，且反应管间填充导热性的金属材料。
其中，所述产物分离系统包括冷却罐和气液分离罐。
其中，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。
其中，所述产物在线分析系统包括一个多通阀和一台气相色谱。
其中，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。
其中，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。
根据本实用新型的多通道微反评价试验装置，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。
根据本实用新型的多通道微反评价试验装置，所述的反应系统中每个反应管内固体催化剂装填量优选为1～5ml。
与现有的单通道固定床评价装置比较，本实用新型具有以下特点：
(1)装置操作灵活，便于控制；
(2)该装置不仅能够用于相同反应条件下一种或多种固体催化剂的反应性能评价试验，而且能够用于一种固体催化剂在不同反应条件下同时进行反应性能评价试验，因此可以缩短固体催化剂的筛选、反应机理研究和反应工艺条件优化的试验周期，提高工作效率。
(3)所得试验结果的平行性好，试验成本低；
(4)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2A为本实用新型一种固定床微反评价装置原料分配盘13俯视图。
图2B为本实用新型一种固定床微反评价装置原料分配盘14俯视图。
图3A为本实用新型一种固定床微反评价装置反应系统(加热炉9)俯视图。
图3B为本实用新型一种固定床微反评价装置反应系统(加热炉10)俯视图。
附图标记：
1-8反应管
9、10加热炉
11、12热导体
13、14原料分配盘
15-22冷却罐
23-30气液分离罐
31多通阀
32气相色谱
33原料气管线
34、36原料油管线
35、37油气混合管线
38-45油气混合管线
46-53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，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，并通过不锈钢管线连接，其中原料进料系统包括单路原料气管线、两路原料油管线和两个混合器，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，一路原料气与两路原料油分别混合，然后两路混合油气再分别进入到两个原料分配盘中。
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，反应系统包括两个加热炉和多根反应管，两个加热炉的结构与加热功率相同，多根反应管的结构与材质相同，且两个加热炉中反应管数量相同且均匀分布其中，反应管间填充良好导热性的金属材料。
其中，产物分离系统包括冷却罐和气液分离罐，且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。
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，八通道微反评价试验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33、原料油管线34、原料油管线36、原料分配盘13、原料分配盘14、油气混合管线35、油气混合管线37、油气混合管线38、油气混合管线39、油气混合管线40、油气混合管线41、油气混合管线42、油气混合管线43、油气混合管线44和油气混合管线45组成，其中油气混合管线35、油气混合管线38、油气混合管线39、油气混合管线40和油气混合管线41均匀连接在原料分配盘13的位置俯视图如图2A所示，油气混合管线37、油气混合管线42、油气混合管线43、油气混合管线44和油气混合管线45均匀连接在原料分配盘14的位置俯视图如图2B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、加热炉10、良好热导体11和良好热导体12组成，其中反应管1、反应管2、反应管3、反应管4均匀分布在良好热导体11中，并装配在加热炉9中的位置俯视图如图3A所示，反应管5、反应管6、反应管7、反应管8均匀分布在良好热导体12中，并装配在加热炉10中的位置俯视图如图3B所示。
所述的产物分离系统是由冷却罐15、冷却罐16、冷却罐17、冷却罐18、冷却罐19、冷却罐20、冷却罐21、冷却罐22、气液分离罐23、气液分离罐24、气液分离罐25、气液分离罐26、气液分离罐27、气液分离罐28、气液分离罐29和气液分离罐30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是由一个八通阀31和一台气相色谱32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。
原料气减压后经原料气管线33引入八通道微反评价装置，原料油经泵增压后分别由原料油管线34和原料油管线36引入八通道微反评价装置，原料气与原料油分别在油气混合管线35和油气混合管线37中混合，混合后的两股油气分别进入原料分配盘13和原料分配盘14；在原料分配盘13和原料分配盘14中充分混合后的原料再分别经油气混合管线38、油气混合管线39、油气混合管线40、油气混合管线41、油气混合管线42、油气混合管线43、油气混合管线44和油气混合管线45进入装有1～10ml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，在一定的反应条件下进行气固液三相催化反应，由于八根反应管的结构尺寸和材质相同，反应管间填充着材质相同的导热性良好的金属材料，且均匀装配在两个完全相同的加热炉中，所以在八根反应管中能够进行不同固体催化剂相同反应条件的反应性能评价试验，也能进行相同固体催化剂不同反应条件的反应性能评价试验，催化反应平行性更好；当反应结束后，八根反应管中的生成物流分别经对应的冷却罐15、冷却罐16、冷却罐17、冷却罐18、冷却罐19、冷却罐20、冷却罐21、冷却罐22进行空冷或水冷，然后再分别进入气液分离罐23、气液分离罐24、气液分离罐25、气液分离罐26、气液分离罐27、气液分离罐28、气液分离罐29和气液分离罐30中进行气相产物与液相产物分离；液相产物采出后进行离线分析，气相产物分别经管线46、管线47、管线48、管线49、管线50、管线51、管线52和管线53进入八通阀31，然后由八通阀31切换操作依次进入气相色谱32进行反应产物气相组成分析。
本装置的有益效果：
(1)装置操作灵活，便于控制；
(2)该装置不仅能够用于相同反应条件下一种或多种固体催化剂的反应性能评价试验，而且能够用于一种固体催化剂在不同反应条件下同时进行反应性能评价试验，因此可以缩短固体催化剂的筛选、反应机理研究和反应工艺条件优化的试验周期，提高工作效率。
(3)所得试验结果的平行性好，试验成本低；
(4)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，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，并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、两路原料油管线和两个混合器，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，所述反应系统包括两个结构与加热功率相同的加热炉和多根结构与材质相同的反应管。
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，所述反应系统中相同数量的反应管分别均匀分布于两个加热炉中，且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冷却罐和气液分离罐。
6.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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| CN106925186A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-07 | 丰益(上海)生物技术研发中心有限公司 | 反应器设备、包括该反应器设备的反应体系的评价设备以及评价方法 |
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