CN215877856U

CN215877856U - 用于一氧化碳低温变换催化剂常压活性检验的水汽添加装置

Info

Publication number: CN215877856U
Application number: CN202121389322.1U
Authority: CN
Inventors: 陈延浩; 李敏; 钟立宏; 史志刚
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Nanjing Chemical Industry Corp; Research Institute of Sinopec Nanjing Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Nanjing Chemical Industry Corp; Research Institute of Sinopec Nanjing Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2021-06-22
Filing date: 2021-06-22
Publication date: 2022-02-22
Anticipated expiration: 2031-06-22

Abstract

本实用新型属于化工设备技术领域，涉及一种用于一氧化碳低温变换催化剂常压活性检验的水汽添加装置，其特征在于：包括密封盖，外筒体、内筒体、外筒体液位计与内筒体液位计、电加热室及温度控制模块。本实用新型装置与反应器采用保温管线连接，投资成本低、占地面积小、操作方便；内筒体采用铜质，传热好，所产生的饱和水汽稳定；可以精确控制水汽的温度，可制备0℃~100℃的含饱和水汽的气体。

Description

用于一氧化碳低温变换催化剂常压活性检验的水汽添加装置

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，具体的涉及一种用于一氧化碳低温变换催化剂常压活性检验的水汽添加装置。

背景技术

一氧化碳低温变换催化剂广泛应用于合成氨及制氢工业中，它串联在中温变换催化剂之后使用。

工业生产中经过中温变换后气体中的一氧化碳含量在3%左右，再经低温变换，一氧化碳的含量可降至0.4%，甚至更低，这样可提高氢气产率，并减轻后面净化工序的负担和投资费用。生产实践证明，如果低温变换出口气体中一氧化碳每降低0.1%，则氢气或氨的产率可增加1.1%～1.6%。

可见，低变催化剂是制氢、制氨厂非常关键的催化剂，其低温性能的好坏直接影响着工厂的经济效益，因而考量其性能的活性检测准确性就显得尤为重要。

原料气中的一氧化碳与一定比例的水蒸气在一氧化碳低温变换催化剂的作用下，发生化学反应生成二氧化碳和氢气。用气相色谱仪（或其他一氧化碳分析仪）分析反应前后气体中一氧化碳体积分数，计算出其一氧化碳转化率，以此表征催化剂活性。原料气中的水含量，一般采用载气通过一定温度的水将水汽带入。常压下，水在气相中的含量随温度的升高而增大，通过控制水汽添加装置的温度可控制原料气中水的含量。

发明内容

本实用新型提供一种用于一氧化碳低温变换催化剂常压活性检验的水汽添加装置，以精确控制原料气中稳定的水含量，保证测定结果的准确性。

一氧化碳低温变换催化剂常压活性反应原料气中稳定的水含量，是活性检验结果是否准确的关键。通过本发明的水汽添加装置，让原料气与一定温度的水充分接触，得到相应的、稳定的含有饱和水汽的气源。

本发明的主要技术方案：用于一氧化碳低温变换催化剂常压活性检验的水汽添加装置，其特征在于：包括密封盖，外筒体、内筒体、外筒体液位计与内筒体液位计、电加热室及温度控制模块；所述密封盖盖合在外筒体上，密封盖上设有泄压口；所述外筒体上部与加热介质进口管连接，下部与加热介质出口管连接，侧部与外筒体液位计连接；所述内筒体通过支架固定在外筒体中部，底部与气体进口管、液体出口管连接，上部与气体出口管、液体进口管连接，侧面与内筒体液位计连接；所述电加热室位于外筒体底部；所述温度控制模块与内筒体连接。

优选地，所述密封盖为不锈钢材质的平盖。

所述不锈钢材质的外筒体内部填充介质为水或导热油。

所述铜材质的内筒体内部填充介质为去离子水。

所述外筒体、内筒体液位计均为玻璃材质的液位计。

本发明的装置，密封盖盖合在外筒体上，密封盖上设有泄压口，外筒体内水或导热油压力过高时，可通过泄压口泄压。内、外筒体中的液位通过各自的液位计进行监控，内筒体中水汽的温度通过温度控制模块监测，并由电加热室进行温度调节。

密封盖、外筒体采用不锈钢材质，内筒体采用铜质材质，传热性能好，所产生的饱和水汽稳定。

本实用新型的工作过程如下：首先，在外筒体内加适量的水或导热油；在内筒体内加入适量的去离子水；然后关闭液体进口管与出口管，打开气体进口管和气体出口管，启动电加热器将外筒体内水或导热油的温度加热到预设温度；通入原料气，与内筒体内去离子水充分接触，携带了饱和水汽的气体经带有保温的气体出口管进入反应器。

有益效果：

1.该装置与反应器采用保温管线连接，投资成本低、占地面积小、操作方便；

2、内筒体采用铜质，传热好，所产生的饱和水汽稳定；

3、可以精确控制水汽的温度，可制备0℃~100℃的含饱和水汽的气体。

本实用新型还包括该领域所熟知的连接管路。

附图说明

图1 为本发明实施例用于一氧化碳低温变换催化剂常压活性检验的水汽添加装置的结构示意图。

图中：1—密封盖；2—外筒体；3—内筒体；4—外筒体液位计；5—内筒体液位计；6—电加热室；7—温度控制模块；8—泄压口；9—气体进口管；10—气体出口管；11—液体进口管；12—液体出口管；13—加热介质进口管：14—加热介质出口管。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步说明。

实施例

本实施例为一种用于一氧化碳低温变换催化剂常压活性检验的水汽添加装置，主要包括密封盖1，外筒体2、内筒体3、外筒体液位计4与内筒体液位计5、电加热室6，温度控制模块7。

实施例中，密封盖1为不锈钢材质的平盖，密封盖1上设有泄压口8，密封盖1合在外筒体2上，外筒体2上部与加热介质进口管13连接，下部与加热介质出口管14连接，侧部与外筒体液位计4连接，内筒体3通过支架固定在外筒体2中部，底部与气体进口管9、液体出口管12连接，上部与气体出口管10、液体进口管11连接，侧面与内筒体液位计5连接，电加热室6位于外筒体2底部，温度控制模块7与内筒体3连接。

实施例中，外筒体2材质为不锈钢，内部填充介质为水或导热油；内筒体3材质为铜，内部填充介质为去离子水；外筒体、内筒体液位计均为玻璃材质。

实施例具体操作过程：正常情况下，原料气经脱硫炉进入反应器，从反应器出来的气体经冷凝器冷却后，经水封瓶放空。在催化剂活性测定时，原料气经脱硫、水汽添加装置后，经保温管进入反应器。从反应器出来的气体经冷凝器冷却，进入转子流量计计量后，一路去分析系统，另一路经水封瓶之后放空。

原料气（以体积分数计）：一氧化碳（4％～5％）、二氧化碳（1.5％～2.5％），其余为氢氮气（3：1）。

将装填好催化剂的1^#反应器、2^#反应器接入试验系统。试漏符合要求后，并将热电偶插入热电偶套管内，使其热端位于催化剂床层的中部。

向1^#反应器、2^#反应器内通入还原气（原料气），空速为500h^-1，系统压力为常压。8h后，还原结束。还原结束后，在0.5h内将空速提至4000h^-1，在1h内将1^#反应器、2^#反应器温度升至400℃，保持2h，然后迅速降温至200℃，同时将水汽添加装置、保温管温度升至规定温度，控制水气比为0.33。待1^#反应器、2^#反应器温度、原料气空速以及水汽添加装置温度等稳定1.5h～2h后，用气相色谱分析仪（或其他一氧化碳分析仪）分析原料气和变换气中的一氧化碳体积分数，并计算其一氧化碳转化率，然后每隔1h～1.5h分析一次。当连续三次测定一氧化碳转化率的绝对差值≤2%，则可以结束试验。

试验结束后，切断系统电源，排放冷凝器中的冷凝水，然后关闭原料气总阀和冷凝水总阀。

试验结果如下：1^#炉催化剂的活性为89.0%，2^#炉催化剂的活性为90.5%，平行测定结果的绝对差值不大于2%。

Claims

1.一种用于一氧化碳低温变换催化剂常压活性检验的水汽添加装置，其特征在于：包括密封盖，外筒体、内筒体、外筒体液位计与内筒体液位计、电加热室及温度控制模块；所述密封盖盖合在外筒体上，密封盖上设有泄压口；所述外筒体上部与加热介质进口管连接，下部与加热介质出口管连接，侧部与外筒体液位计连接；所述内筒体通过支架固定在外筒体中部，底部与气体进口管、液体出口管连接，上部与气体出口管、液体进口管连接，侧面与内筒体液位计连接；所述电加热室位于外筒体底部；所述温度控制模块与内筒体连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于一氧化碳低温变换催化剂常压活性检验的水汽添加装置，其特征在于所述密封盖为不锈钢材质的平盖。

3.根据权利要求1所述的一种用于一氧化碳低温变换催化剂常压活性检验的水汽添加装置，其特征在于不锈钢材质的外筒体内部填充介质为水或导热油。

4.根据权利要求1所述的一种用于一氧化碳低温变换催化剂常压活性检验的水汽添加装置，其特征在于铜材质的内筒体内部填充介质为去离子水。

5.根据权利要求1所述的一种用于一氧化碳低温变换催化剂常压活性检验的水汽添加装置，其特征在于所述外筒体、内筒体液位计均为玻璃材质的液位计。