一种常压固定床式催化剂评价装置的制作方法

1.本实用新型属于催化剂评价装置技术领域，具体涉及一种常压固定床式催化剂评价装置，适用于高温条件下催化剂样品的活性和寿命评价装置。


背景技术：

2.催化剂评价装置常用于模拟生产工况，检测评价催化剂活性及寿命。甲醇制烯烃催化剂主要用于以甲醇为原料制取短链烯烃反应，其反应温度在(400～600℃)。工业生产装置一般采用流化床，传质、传热效率高。但对于催化剂活性和寿命的评价，采用流化床式评价装置设计复杂、操作不稳定带来的分析误差较大，同时所需催化剂量较大，不适用于实验室研究评价分析。
3.研究设计一套操作简单、催化剂用量少，系统温度、空速易于控制的评价装置可为催化剂性能改进提升提供有力支持。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种常压固定床式催化剂评价装置，能够有效解决现有技术中存在的问题，具有安全、操作简单、催化剂用量少、系统易于控制的优势。
5.为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种常压固定床式催化剂评价装置，包括三通阀，所述三通阀一端连接氮气管线，一端连接甲醇管线，一端连接固定床反应器，所述甲醇管线上设有预热器，所述固定床末端分为两路，一路设有测温点，一路依次设有伴热带和六通阀。
6.在一种典型实施方式中，所述氮气管线上设有气体流量计和阀门，使其能够达到设定流量。
7.在一种典型实施方式中，所述固定床反应器为石英玻璃管，直径为10mm，长度为45mm，可以耐受650℃高温。
8.在一种典型实施方式中，所述固定床反应器包括填料管和测温套管，所述测温套管位于填料管中间，所述填料管为催化剂填充场所，测温套管便于检测催化剂床层温度变化，使其达到反应温度。
9.在一种典型实施方式中，所述固定床反应器外部设有加热夹套，以升高固定床反应器温度。
10.在一种典型实施方式中，所述六通阀外部设有伴热夹套，主要用于较高温度下气体成分的取样分析。
11.在一种典型实施方式中，所述固定床末端设有三通阀，以便连接测温点和六通阀。
12.在一种典型实施方式中，所述固定床反应器填料管中底部为石英砂，石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，在催化剂中主要发挥平稳气流和散热的作用，优选的，所述石英砂的高度为1
‑
2cm。
13.在一种典型实施方式中，所述填料管中石英砂上部为催化剂，高度为3
‑
5cm。
14.本实用新型的一个或多个具体实施方式至少取得了以下技术效果：
15.(1)本实用新型操作简单、拆卸方便、催化剂使用量少，可对高温反应进行精确控制，适用于多样催化剂的评价分析。
16.(2)本实用新型伴热带的作用是保持出口物料温度，防止物料液化影响取样分析结果。
17.(3)本实用新型设置液相物料预热器，使物料进入固定床前进行气化，防止液相进料带来的温度波动和物料在进入固定床后分布不均的问题。
18.(4)本实用新型固定床内设置伸入催化剂床层的测温点，可及时观察记录床层温度变化。
附图说明
19.构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
20.图1为本实用新型实施例1中常压固定床催化剂评价装置的结构示意图。
21.其中，1、氮气管线，2、气体流量计，3、甲醇管线，4、预热器，5、三通阀，6、固定床反应器，7、加热夹套，8、测温点，9、伴热带，10、六通阀。
具体实施方式
22.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
23.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
24.实施例1
25.如图1所示，一种常压固定床式催化剂评价装置，包括三通阀5，所述三通阀5一端连接氮气管线1，所述氮气管线1上设有气体流量计2和阀门，使其能够达到设定流量，一端连接甲醇管线3，一端连接直径为10mm，长度为45mm的石英管固定床反应器6，可以耐受650℃高温，所述固定床反应器6包括填料管和测温套管，所述测温套管位于填料管中间，所述填料管为催化剂填充场所，所述固定床反应器6填料管中底部为高度1
‑
2cm的石英砂，石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，在催化剂中主要发挥平稳气流和散热的作用，测温套管便于检测催化剂床层温度变化。所述填料管中石英砂上部为催化剂，高度为3
‑
5cm。所述固定床反应器6外部设有加热夹套7，以升高固定床反应器温度。所述甲醇管线3上设有预热器4，所述固定床6末端设有三通阀，分为两路，一路设有测温点8，一路依次设有伴热带9和六通阀10，所述六通阀10外部设有伴热夹套，主要用于较高温度下气体成分的取样分析。
26.工作原理：先将石英砂装入石英管玻璃固定床反应器6，一般1
‑
2cm，再装入待评价
催化剂，床层高度一般3
‑
5cm。装填填料前先将测温点8安装好，连接好氮气管线1和甲醇管线3。先通100kpa氮气，调节好气体流量60ml/min，打开预热器，设定温度100
‑
300℃，打开固定床加热夹套升温至420℃。待床层温度稳定后，开启甲醇进液泵，甲醇液经预热器4加热后气化，以气体形式进入固定床反应器6，在催化剂床层发生反应，反应后的气体，经出口管、六通阀10排出。每隔30min使用六通阀取样，进气相色谱分析成份变化。根据不同时间气体成份的变化判断催化剂活性及失活速率。
27.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
28.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征：
1.一种常压固定床式催化剂评价装置，其特征在于，包括三通阀，所述三通阀一端连接氮气管线，一端连接甲醇管线，一端连接固定床反应器，所述甲醇管线上设有预热器，所述固定床末端分为两路，一路设有测温点，一路依次设有伴热带和六通阀。2.根据权利要求1所述的常压固定床式催化剂评价装置，其特征在于，所述氮气管线上设有气体流量计和阀门，使其能够达到设定流量。3.根据权利要求1所述的常压固定床式催化剂评价装置，其特征在于，所述固定床反应器为石英玻璃管，直径为10mm，长度为45mm。4.根据权利要求1所述的常压固定床式催化剂评价装置，其特征在于，所述固定床反应器包括填料管和测温套管，所述测温套管位于填料管中间。5.根据权利要求1所述的常压固定床式催化剂评价装置，其特征在于，所述固定床反应器外部设有加热夹套。6.根据权利要求1所述的常压固定床式催化剂评价装置，其特征在于，所述六通阀外部设有伴热夹套。7.根据权利要求1所述的常压固定床式催化剂评价装置，其特征在于，所述固定床末端设有三通阀。8.根据权利要求1所述的常压固定床式催化剂评价装置，其特征在于，所述固定床反应器填料管中底部为石英砂。9.根据权利要求8所述的常压固定床式催化剂评价装置，其特征在于，所述石英砂的高度为1
‑
2cm。10.根据权利要求9所述的常压固定床式催化剂评价装置，其特征在于，所述填料管中石英砂上部为催化剂，高度为3
‑
5cm。

技术总结
本实用新型涉及一种常压固定床式催化剂评价装置，包括三通阀，所述三通阀一端连接氮气管线，一端连接甲醇管线，一端连接固定床反应器，所述甲醇管线上设有预热器，所述固定床末端分为两路，一路设有测温点，一路依次设有伴热带和六通阀。在甲醇进液管线设置一预热夹套，其目的是对甲醇进行预热气化。固定床反应器进口设在顶端，由三通阀连接甲醇进液口和氮气载气口。固定床反应器分填料管、测温套管。固定床外为加热套，采用电加热方式。固定床出口管线包裹伴热线进行保温，出口管连接六通阀取样近色谱进行成份分析。本实用新型操作简单，拆卸方便、催化剂使用量少，可对高温反应进行精确控制，使用于多种催化剂的评价分析。使用于多种催化剂的评价分析。使用于多种催化剂的评价分析。


技术研发人员：谭学苓 郭喜文 初青青 刘明旭 张彬
受保护的技术使用者：鲁西催化剂有限公司
技术研发日：2021.06.03
技术公布日：2021/12/21