[实用新型]多通道固定床催化反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多通道固定床催化反应装置。 

背景技术

催化剂的研制和开发一直是石油化工领域快速发展的主要推动路，颗粒催化剂的研制与开发过程中，需要对新制备的样品进行筛选，考评的指标通常有转化率、选择性等。对考评装置要求保证结果的重现性和可比性。目前，实验室普遍采用微型反应器或单管反应器，这类反应器尽管简单实用，但存在每次只能考评一个催化剂，效率很低。这样造成在众多催化剂的开发过程中，特别是需要在相同考评条件、相同原料的同系列催化剂筛选工作出现瓶颈。 

多管（多通道）反应固定床评价装置能提高催化剂样品筛选效率。多管反应装置的主要设计思路就是将单管反应器并联在一起，同时进料、同时反应、同时出料。文献CN1032117A，CN1822895，CN2813623都公开了适用于催化工艺的多管反应器，但这些反应器都存在结构复杂、对原料要求高，且不能催化剂反应与在线取样分析自动化程度不高。文献CN2855523公开的采用多管式反应器包括加热炉、加热器、导热棒和至少2个反应管，导热棒位于加热炉内部设置的空心区域；加热器位于加热炉内，空心区域外；导热棒内设置有至少2个反应管导热通道，以放置反应管，可用于多管式反应器的工业生产中。该多管反应器虽然加热均匀，恒温段长，但是不能对经过分布器的每根管道的物料有效微调，不能测控并保证进料的平行性。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是以往催化剂性能筛选过程中使用单管反应装置筛选批次少、效率低、原料浪费、制作成本高、操作繁琐、实验平行性差的问题，提供一种新的多通道固定床催化反应装置，该装置不仅通过有效手段控制物料平均分配到各个反应管中，并将多通道平行管式反应器系统、取样进样系统耦合在一起，大大提高催化剂筛选的工作效率，而且具有结构简单，操作方便，原料节约，数据误差小，准确度高的优点。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种多通道固定床 催化反应装置，包括多通道平行管式反应器系统、取样进样系统；多通道平行管式反应器系统、取样进样系统通过取样管线耦合在一起；所述的多通道平行管式反应器系统包括液相预加热器、气相预加热器、分布器、反应炉、并联反应管、三通阀、微调阀；所述的取样进样系统包括带共同出口流路的八位阀Ⅰ、六通切换阀和带捕获流路的八位阀Ⅱ；所述的液相预加热器位于催化反应装置上方，气相预加热器进口与气体管线相连，液相预加热器和气相预加热器的出口都与位于二者下方的分布器进口相连；分布器的出口分别连接并联反应管的进口；并联的反应管均放置在同一个加热炉中，每根反应管的出口依次连接一个微调阀、一个三通阀；三通阀的一端连接装置下方取样分析系统中的第一个八位阀的一个接口，另一端连接位于取样分析系统背压阀前的气体流量计。 

上述技术方案中，多通道平行管式反应器系统中的液相预加热器、气相预加热器、分布器外面具有保温设备。多通道平行管式反应器系统具有2～10根反应器，放置于反应炉内；反应管加热采用内外控温，所有反应管同时加热。所述的反应管具有六根，六根反应管的进口分别连接分布器的六个出口。取样进样系统取样时，六个并联反应管的反应产物和两路平衡气分别流入八位阀Ⅰ的八个接口，经六通阀切换，再流入八位阀Ⅱ，八位阀Ⅱ带有八个定量管，六个并联反应管的六个样品和两路平衡气通过上述六通阀和两个八位阀的相互配合分别送入八个定量管中。两路平衡气为氢气，八位阀和氢气管线相连，氢气管线上具有氢气流量计。所述的八位阀Ⅱ的进样口连接所述六通阀的样品出口，八位阀Ⅱ的样品出口连接上述六通阀，经六通阀流入产品收集罐。八位阀Ⅱ的两个通道连接色谱仪的载气，进样时载气流经六通阀和八位阀Ⅱ的定量管，将样品带入气相色谱的进样口进行分析。 

上述技术方案中，多通道固定床催化剂反应评价装置，包括多通道平行管式反应器系统、取样进样系统。其中平行管式反应器系统包括液相预加热器、气相预加热器、分布器、反应炉、六根并联反应器、三通阀、微调阀；取样进样系统包括一个带共同出口流路的八位阀、一个六通切换阀和一个带捕获流路的八位阀。通过这样的设计将多通道平行管式反应器系统、取样进样系统耦合在一起，预加热后的气相与液相原料在分布器混合后平均分配到反应炉中装有不同批次催化剂的六根反应管中，每个反应器出口的产物通过取样系统和进样系统的多位 阀之间相互配合实现一小部分进行逐次分析、绝大部分经汇总冷凝后通过气液分离器分离，气相产物通过背压阀放空，液相产物在储存罐中收集。