[发明专利]用于催化剂评价的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于催化剂评价的装置和方法。

背景技术

催化剂评价系统是对催化剂活性、选择性等进行评价的装置，固定床微型反应器是常用的实验室催化剂开发、评价装置。流化床微型反应器常用于在流化状态下评价成型催化剂的活性、选择性等催化性能。

现有技术中，一般固定床微型反应器和流化床微型反应器通常采用两套独立的装置。每套评价装置都需配有进气系统、气体流量控制系统、反应系统、加热及控温系统、分析检测系统等核心元件。固定床微型反应器和流化床微型反应器各自单独设计使得催化剂评价系统投资高，操作复杂。

发明内容

本发明旨在提供一种集催化剂固定床微型反应器评价和流化床微型反应器评价功能于一体的装置，以解决固定床微型反应器和流化床微型反应器各自单独设计使得催化剂评价系统投资高，操作复杂等问题。通过多个阀门的切换，实现固定床微型反应器脉冲进样和连续进样方式的切换。解决了一套固定床微型反应器可以应用于液体进料和气体进料反应体系催化剂的评价。固定流化床微型反应器实现流化状态下催化剂的性能评价，操作简单。本发明具有运行平稳、结构合理、功能多样的突出优点，有利于提高催化剂开发效率。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于催化剂评价的装置，包括：辅助气体管路；原料气体管路；固定床微型反应器，与辅助气体管路和原料气体管路连接；固定床加热炉，加热固定床微型反应器；流化床微型反应器，与辅助气体管路、原料气体管路、固定床微型反应器出口管路连接；流化床加热炉，加热流化床微型反应器。

进一步地，用于催化剂评价的装置，还包括：阀门控制系统；固定床微型反应器通过阀门控制系统与辅助气体管路和原料气体管路连接；流化床微型反应器，通过阀门控制系统与辅助气体管路、原料气体管路、固定床微型反应器出口管路连接。

进一步地，阀门控制系统包括：第一六通阀、第二六通阀、第三六通阀、第四三通阀、第五三通阀；催化剂评价的装置还包括：第一定量管；

第一六通阀，其第一端连接色谱的载气接口，其第三端连接辅助气体管路和原料气体管路，其第四端与第四三通阀的第一端连接，其第六端与第二六通阀的第一端连接；第二端、第五端分别与第一定量管连接；

第四三通阀的第二端为第一放空端，第四三通阀的第三端连接第二六通阀的第三端；

第二六通阀的第二端连接固定床微型反应器的入口，其第五端连接流化床微型反应器和固定床微型反应器出口端；

第三六通阀，其第一端连接气相色谱的载气接口，其第二端连接第二六通阀的第六端，与第三六通阀的第三端、第六端相连的定量管根据实验需要进行切换，其第四端通过连接第二六通阀的第四端，其第五端为第二放空端。

进一步地，阀门控制系统还包括：第五三通阀，第三六通阀的第四端通过第五三通阀的第一端连接第二六通阀的第四端，通过第五三通阀的第二端连接第二六通阀的第四端，第五三通阀的第三端为离线气体或标准气体进样口。

进一步地，第一六通阀为气动控制式六通阀或电动控制式六通阀。

进一步地，第三六通阀为气动控制式六通阀或电动控制式六通阀。

进一步地，用于催化剂评价的装置，还包括：第三三通阀，其第一端连接辅助气体管路和原料气体管路，其第二端连接第一六通阀的第二端，其第三端连接流化床微型反应器的顶部的入口端。

进一步地，辅助气体路包括：空气管路、氮气管路和第二三通阀，第二三通阀的第一端连接空气管路，其第二端连接氮气管路，其第三端与第三三通阀的第一端连接。

进一步地，原料气体管路包括：第一原料气体管路、第二原料气体管路和第一三通阀，第一三通阀的第一端连接第一原料气体管路，其第二端连接第二原料气体管路，其第三端与第三三通阀的第一端连接。

进一步地，原料气体管路还包括：流量控制系统。

进一步地，流量控制系统，连接在第一三通阀的第三端与第三三通阀的第一端之间。

进一步地，流量控制系统包括：串联的减压阀、电磁阀、单向阀和质量流量计，其中，质量流量计前设有单向阀。

进一步地，固定床微型反应器包括：固定床微型反应器主体、气体出口、设置在所述固定床微型反应器主体上部的液体进口和气体入口。

本发明还提高了一种用于催化剂评价的方法，其中，使用前面所述的用于催化剂评价的装置，并且固定床微型反应器采用手动进料或采用自动进料。

进一步地，流化床微型反应器自动进料。