[实用新型]用于快速催化反应的催化剂评价装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工领域，涉及一种催化剂评价装置。

背景技术

催化裂化过程是现在石油化工领域的技术核心，提高催化裂化(FCC)产率的主要发展趋势是提高反应温度，缩短反应时间，提高低碳烯烃的选择性。通常实验室催化剂的评价装置主要有固定床活性评价反应器(MAT)和固定流化床评价反应器(FFB)，这两种反应器虽然可以很好的控制反应温度以及碳氢化合物和催化剂的接触时间，但是不能连续进行反应，并且在反应器中的停留时间过长，不易进行工业化生产。导向单元使模拟工业数据变得更加精确，但是所需的成本比较高，而且反应过程会浪费大量的催化剂和原料。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能有效模拟FCC连续反应或者碳氢化合物的选择性氧化的测试装置，用于评价催化剂的活性和选择性，以克服现有技术中存在的不足。

本实用新型提供的一种用于快速催化反应的催化剂评价装置，包括催化剂存储罐、反应器、汽提器、原料存储罐和气体处理装置，其中，所述反应器是下降管式反应器，所述下降管式反应器的上部有催化剂进口和原料进口，催化剂存储罐与催化剂进口连接，原料存储罐与原料进口连接；反应器下部设有出口，与汽提器连接；所述汽提器设置有两个出口，一个是气体产物出口，与气体产物处理装置连接，另一个为催化剂出口，用于催化剂排出。优选地，所述气体处理装置包括转换炉和产物收集分析系统。

优选地，所述催化剂评价装置还包括气体供给系统，所述气体供给系统包括多条气体供给管路，其中，第一条气体供给管路与反应器的原料进口连接；第二条气体供给管路与催化剂存储罐上端连接；第三条气体供给管路与催化剂存储罐出口连接；第四条气体供给管路与汽提器底部出口连接；第二条气体供给管路与第四条气体供给管路连接。

优选地，所述反应器的原料进口前端设置有进料喷嘴，所述第一条气体供给管路和原料存储罐通过所述进料喷嘴与反应器的原料进口连接，所述原料存储罐与进料喷嘴之间设置有注射泵。

进一步优选地，所述进料喷嘴包括两个同轴的管，其中原料从内管通过，气体从外管和内管的间隙通过。

优选地，在所述催化剂评价装置的催化剂进口的前端设置有高温阀，所述催化剂存储罐出口与第三条气体供给管路连接后通过所述高温阀与反应器的催化剂进口连接。

优选地，所述下降式反应器为分节式反应管。进一步优选地，所述下降式反应器的高度／直径5-500之间。

优选地，所述汽提器的气体出口处设置有三通阀，所述三通阀分别连接汽提器的气体出口、转换炉和产物收集分析系统。

优选地，所述催化剂存储罐、原料存储罐、汽提器和反应器分别带有至少一种加热元件。

优选地，所述反应器的上部，下部和中部各有一个温度传感器，用于探测反应器的温度。

本实用新型的催化剂评价装置的有益之处包括：催化剂和原料在反应器中的停留时间很短，0.1-5s；催化剂／原料比的选择范围很大，2-100；反应温度高，100-750。℃；催化剂和产物的分离时间短，20-200s。此外，整个试验的持续时间短，20-300s，需要的催化剂和原料添加量小，10-200g。和传统的上升管反应器相比，本实用新型的下降管反应器的进料方向向下，没有气体流速的限制，没有固体催化剂密度的要求，也没有固体环流对反应装置的损害，催化剂和反应物在反应器中的停留时间很短，能够连续反应，快速、精确，成本较低。

附图说明

图1是本实用新型所述的催化剂评价装置的一种具体实施方式的示意图；

图2是本实用新型中所述汽提器的剖面结构示意图；

图中：1-催化剂存储罐；2-高温阀；3-下降管式反应器；3a-反应器上部热电偶；3b-反应器中部热电偶；3c-反应器下部热电偶；4-汽提器；5-介孔板；6-进料喷嘴；7-注射泵；8-原料存储罐；9-冷却装置；10-气体收集装置；11-汽提器产物出口处过滤网；12a-反应器的催化剂进口；12b-反应器的原料进口；13-三通阀；14-转换炉；15-分析仪；16-调节阀；17-催化剂回收罐；18-压力探头；19-调节阀；20-压力表；21-第一条气体供给管路(通向进料喷嘴的气体管路)；22-第二条气体供给管路(催化剂存储罐进气管路)；23-第三条气体供给管路(催化存储剂罐出口进气管路)；24-第四条气体供给管路(汽提器底部进气管路)。

具体实施方式

下面将结合具体实施例和附图说明本实用新型提供的催化剂评价装置，但并不因此而限制本实用新型的范围。