專利名稱：一種多通道高通量催化劑評價(jià)裝置及評價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于催化劑研發(fā)過程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多通道高通量催化劑評價(jià)裝置及評價(jià)方法。本發(fā)明主要適用于石油化工、制藥化工以及煤化工等化工過程中催化劑研發(fā)過程中的小試試驗(yàn)或中試試驗(yàn)。
背景技術(shù)：
石油化工、醫(yī)藥化工以及煤化工等化工生產(chǎn)過程中，化學(xué)反應(yīng)大多數(shù)是通過催化劑的催化作用實(shí)現(xiàn)的。因此，催化劑是化工生產(chǎn)過程中一種重要的觸媒，催化劑的優(yōu)劣決定著一種生產(chǎn)過程能否實(shí)現(xiàn)，以及其經(jīng)濟(jì)性，對化工生產(chǎn)過程起著至關(guān)重要的作用。一種催化劑的研制開發(fā)過程，一般要經(jīng)過小試試驗(yàn)、中試試驗(yàn)，然后工業(yè)放大應(yīng)用階段。其中，小試試驗(yàn)階段需要經(jīng)過大量的篩選和反復(fù)的對比試驗(yàn)，選擇合適的催化劑活性組分、活性組分含量以及不同的負(fù)載方式和焙燒條件等工作。在中試試驗(yàn)階段，要放大考察小試試驗(yàn)條件下優(yōu)選出的催化劑，同樣需要大量的對比試驗(yàn)。因此，提高催化劑篩選效率和對比試驗(yàn)的可信度，有利于提高催化劑的研發(fā)效率，縮短催化劑的開發(fā)周期。組合化學(xué)的特點(diǎn)是能在短時(shí)間內(nèi)合成成百上千種具有不同組成的樣品，并對所希望的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行同時(shí)測定，以及對反應(yīng)條件進(jìn)行快速優(yōu)化。目前催化領(lǐng)域的組合化學(xué)研究的成敗主要在于反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣。催化劑傳統(tǒng)的篩選法是試湊法，工作量大，效率不高。目前，科學(xué)家們用各種方法設(shè)計(jì)和建立了催化劑庫，對催化劑進(jìn)行快速篩選，已取得不少成果。美國Purdue大學(xué)開發(fā)一種自動制備并檢測沸石分子篩的系統(tǒng)，每個(gè)式樣板有8 19個(gè)反應(yīng)室(150 300微升)， 每次可同時(shí)試驗(yàn)六塊板，產(chǎn)品用離心方法回收，最后形成的組合庫用χ-射線散射技術(shù)檢測或用電子顯微鏡篩選，僅消耗很少試劑就取得很多數(shù)據(jù)。由于催化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，有活性的催化劑可紅外成相。Meven J. Taylor和James P. Morken利用紅外熱譜儀對載有3000 多個(gè)潛在催化劑庫的聚合物珠進(jìn)行篩選，找出兩個(gè)活性有機(jī)化合物作為親核?；挠行Т呋瘎N 1803271A公開了一種通用的分流器及高通量的并行催化反應(yīng)單元，適于流體-固體多相催化反應(yīng)。該單元包括分流器(可獨(dú)立使用)、流量控制器、并行反應(yīng)器、溫度控制器、冷卻器和產(chǎn)物收集器。反應(yīng)流體進(jìn)入流量控制器中控制一種流體的總流量，然后經(jīng)分流器分流，再與從其它分流器出來的流體分別混合得到與各單個(gè)分流器通道數(shù)相同的多路流體混合物，然后分別進(jìn)入反應(yīng)器的相應(yīng)通道與催化劑(每一通道裝一種催化劑)接觸， 進(jìn)行催化反應(yīng)，從而評價(jià)催化劑的性能。CN 1830537A涉及一種適合于氣相法合成甲醇，二甲醚，碳酸二甲酯等化學(xué)品催化劑的高通量篩選的多通道固定床反應(yīng)器及反應(yīng)方法，屬于化工機(jī)械領(lǐng)域。該反應(yīng)器由進(jìn)樣系統(tǒng)、并列反應(yīng)器、油浴加熱單元和產(chǎn)物采集系統(tǒng)四部分構(gòu)成。現(xiàn)有技術(shù)主要是單加熱爐和單反應(yīng)器相配合的方式，普遍存在催化劑評價(jià)工作量大、周期長以及對比試驗(yàn)的試驗(yàn)條件無法保證一致性、相對誤差無法回避等問題。隨著組合化學(xué)向催化領(lǐng)域的逐步發(fā)展，催化劑庫的合成速度越來越快，評價(jià)這些催化劑性能需要高通量的儀器和方法，要求高通量篩選技術(shù)的發(fā)展。本發(fā)明采用單加熱爐和多反應(yīng)器相配合的方式，可同時(shí)評價(jià)多個(gè)相同或不同的催化劑，明顯地提高了催化劑篩選的效率，特別地， 在相同的反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力下篩選催化劑，消除了對比試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)條件的相對誤差，大大地提高了對比試驗(yàn)的可信度。也可以通過設(shè)置不同反應(yīng)系統(tǒng)加熱爐的溫度研究反應(yīng)溫度的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有催化劑篩選技術(shù)存在的一系列問題，提出了一種易于控溫、控流， 密封性好，操作簡便，效率高，安全經(jīng)濟(jì)的多通道高通量催化劑評價(jià)裝置及評價(jià)方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明首先提供了一種多通道高通量催化劑評價(jià)裝置，包括進(jìn)料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、 取樣分析系統(tǒng)以及產(chǎn)物收集系統(tǒng)。所述進(jìn)料系統(tǒng)包括進(jìn)料通道、流量控制單元以及混合單元。反應(yīng)系統(tǒng)由多通道反應(yīng)器以及多通道反應(yīng)器外部的加熱單元組成。產(chǎn)物收集系統(tǒng)包括高壓分離器和產(chǎn)物儲存單元。以上設(shè)計(jì)即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的主要目的。以下關(guān)于本發(fā)明評價(jià)裝置各部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)為本發(fā)明的優(yōu)選而非限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠獲知的其他形式均可用于實(shí)施本發(fā)明。本發(fā)明所述反應(yīng)系統(tǒng)與取樣系統(tǒng)之間可以設(shè)置冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)并非本發(fā)明的必要設(shè)計(jì)。冷卻系統(tǒng)的作用是使反應(yīng)產(chǎn)物調(diào)整到適合取樣測定的溫度。如果反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過連接管到達(dá)取樣系統(tǒng)的溫度即可滿足取樣需要，此處可以省去冷卻系統(tǒng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況以及自己的經(jīng)驗(yàn)來確定冷卻系統(tǒng)的設(shè)置與否，并根據(jù)具體工藝要求來確定冷卻系統(tǒng)的構(gòu)成，以達(dá)到相應(yīng)試驗(yàn)要求。例如換熱器，換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱熱交換器。換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等，應(yīng)用更加廣泛。本發(fā)明中將換熱器作為冷卻器使用。本發(fā)明所述多通道反應(yīng)器由至少兩個(gè)支反應(yīng)器構(gòu)成，以實(shí)現(xiàn)多通道效應(yīng)。當(dāng)進(jìn)料系統(tǒng)設(shè)置為一個(gè)時(shí)，在進(jìn)料系統(tǒng)與反應(yīng)系統(tǒng)之間設(shè)置分流器，分流器各通道與多通道反應(yīng)器的各支反應(yīng)器一一對應(yīng)。通過分流器將反應(yīng)原料分流至各支反應(yīng)器，可以獲得各通道均一的流量，也可以按照實(shí)際需要任意分流為不同流量。當(dāng)進(jìn)料系統(tǒng)設(shè)置為兩個(gè)或兩個(gè)以上時(shí)，如不設(shè)分流器，則進(jìn)料系統(tǒng)與多通道反應(yīng)器的各支反應(yīng)器一一對應(yīng)，一個(gè)進(jìn)料系統(tǒng)對應(yīng)一個(gè)支反應(yīng)器，避免了進(jìn)料后的分流問題。如果設(shè)置分流器，可不必要求進(jìn)料系統(tǒng)的個(gè)數(shù)與支反應(yīng)器相對應(yīng)，使分流器各通道與多通道反應(yīng)器的各支反應(yīng)器一一對應(yīng)即可，增加了裝置設(shè)計(jì)的靈活性。另外，將多個(gè)相同的支反應(yīng)器在同一個(gè)加熱爐中進(jìn)行加熱，確保同一反應(yīng)系統(tǒng)的每個(gè)支反應(yīng)器具備相同的反應(yīng)溫度。當(dāng)需要評價(jià)不同反應(yīng)溫度因素時(shí)，可通過設(shè)置多個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)不同的溫度來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明所述進(jìn)料通道為氣相進(jìn)料通道，流量控制單元為質(zhì)量流量控制器，用于控制、調(diào)節(jié)氣體進(jìn)料量。質(zhì)量流量控制器是用來對各種氣體的質(zhì)量流量進(jìn)行精密測量與控制的一種儀器，大量用于電子工藝設(shè)備中，如擴(kuò)散，氧化，外延，CVD，等離子刻蝕等，以及鍍膜設(shè)備，光導(dǎo)纖維制造設(shè)備中，并廣泛用于石油化工，冶金，制藥等行業(yè)。氣相進(jìn)料通道可以根據(jù)所進(jìn)氣體的類數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，相應(yīng)的質(zhì)量流量控制器也分別設(shè)計(jì)，一種氣體對應(yīng)一個(gè)質(zhì)量流量控制器。例如，從氣相進(jìn)料通道進(jìn)入兩種氣體壓和C2H4，那么質(zhì)量流量控制器分別設(shè)計(jì)為H2質(zhì)量流量控制器和C2H4質(zhì)量流量控制器。以上所述進(jìn)料通道還可以包括液相進(jìn)料通道。所述液相進(jìn)料通道后連接質(zhì)量流量控制器或計(jì)量泵作為流量控制單元，防爆等級要求高的條件下，最好選用安全性較高的質(zhì)量流量控制器。計(jì)量泵也稱定量泵或比例泵，是一種可以滿足各種嚴(yán)格的工藝流程需要，流量可以在0. 001-100%范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)，用來輸送液體(特別是腐蝕性液體)的一種特殊容積泵。如果工藝要求中沒有液相進(jìn)料，不需要設(shè)計(jì)液相進(jìn)料通道。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)要求以及常識進(jìn)行進(jìn)料通道以及流量控制單元的選擇，此處為優(yōu)選并非限制。同樣地，液相進(jìn)料通道、流量控制單元也可根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)情況設(shè)置一個(gè)或多個(gè)，在此不再贅述。本發(fā)明所述混合單元的作用為使物相混合均勻。當(dāng)進(jìn)料中存在液相原料時(shí)，可在混合單元外部設(shè)置加熱器，技術(shù)人員可根據(jù)具體工藝要求加熱到相應(yīng)溫度，使液相完全氣化，使物相混合均勻。即使進(jìn)料全部為氣相原料時(shí)，加熱器也能夠使氣體的混合更加均勻、 迅速。本發(fā)明所述加熱器選自導(dǎo)熱油加熱器、電加熱爐或電加熱帶。導(dǎo)熱油加熱器是以煤、 重油、輕油、可燃?xì)怏w其他可燃材料為燃料，導(dǎo)熱油為熱載體，利用循環(huán)油泵強(qiáng)制液相循環(huán)， 將熱能輸送給用熱設(shè)備后，繼而返回重新加熱的直流式特種工業(yè)爐。導(dǎo)熱油加熱器具有低壓、高溫、安全、高效節(jié)能的特點(diǎn)，同時(shí)具有完備的運(yùn)行控制和安全監(jiān)測單元，可以精密地控制工作爆，防爆等級可達(dá)C級。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠獲知的其他可用于混合單元、反應(yīng)器外部加熱的單元均可用于實(shí)施本發(fā)明。本發(fā)明所述取樣分析系統(tǒng)為在線分析系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量取樣測定，以評價(jià)催化劑種類、反應(yīng)時(shí)間等影響因素。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行取樣分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與使用，能夠?qū)崿F(xiàn)在線取樣分析功能的取樣系統(tǒng)均可用于本發(fā)明。本發(fā)明所述產(chǎn)品收集系統(tǒng)包括高壓分離器和產(chǎn)品儲存單元。高壓分離器是化工生產(chǎn)工藝單元中的主要設(shè)備之一。用于本發(fā)明應(yīng)用工藝時(shí)，高壓分離器能夠保證系統(tǒng)壓力一致，有利于維持系統(tǒng)穩(wěn)定。本發(fā)明還提供了一種多通道高通量催化劑評價(jià)方法，將催化劑裝入反應(yīng)器中，原料經(jīng)過流量控制單元進(jìn)入混合單元中混合均勻，進(jìn)入多通道反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)完成后，物料經(jīng)過冷卻后進(jìn)入下一單元，經(jīng)取樣分析系統(tǒng)進(jìn)行取樣分析，同時(shí)物料至產(chǎn)物收集系統(tǒng)；產(chǎn)物在高壓分離器中進(jìn)行氣液分離，液相進(jìn)入產(chǎn)物儲存單元中儲存，氣相經(jīng)氣路進(jìn)行收集或放空等相關(guān)處理。各支反應(yīng)器放入的催化劑可相同也可不同，取樣方式(取樣時(shí)間、取樣量等)也可以通過控制取樣分析系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行選擇即可。與已有技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明整體易于控溫、控流，密封性好，操作簡便，效率高，安全經(jīng)濟(jì)，重現(xiàn)性好， 可根據(jù)實(shí)際需要靈活設(shè)計(jì)。2、可同時(shí)評價(jià)多個(gè)相同或不同的催化劑，明顯提高催化劑篩選的效率，特別地，在相同的反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力下篩選催化劑，消除了對比試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)條件的相對誤差，大大地提高了對比試驗(yàn)的可信度，實(shí)現(xiàn)了對大量催化劑的高通量篩選。
3、本發(fā)明可用于快速評價(jià)不同的催化劑活性組分、活性組分含量以及負(fù)載方式、 反應(yīng)時(shí)間、焙燒條件等影響因素，有利于提高催化劑的評價(jià)效率。


附圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例一的評價(jià)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例二的評價(jià)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例三的評價(jià)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例四的評價(jià)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例五的評價(jià)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-進(jìn)料系統(tǒng)；2-反應(yīng)系統(tǒng)；3-取樣分析系統(tǒng)；4-產(chǎn)物收集系統(tǒng)；5-氣相進(jìn)料通道；6-質(zhì)量流量控制器；7-混合單元；8-多通道反應(yīng)器；9-加熱單元；10-高壓分離器；11-產(chǎn)物儲存單元；12-換熱器；13-液相進(jìn)料通道；14-計(jì)量泵；15-加熱器；16-分流
ο下面對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下實(shí)施例一一種多通道高通量催化劑評價(jià)裝置，包括依次連接的進(jìn)料系統(tǒng)1、反應(yīng)系統(tǒng)2、取樣分析系統(tǒng)3以及產(chǎn)物收集系統(tǒng)4 ；所述進(jìn)料系統(tǒng)1為兩個(gè)，分別包括氣相進(jìn)料通道5、質(zhì)量流量控制器6以及混合單元7 ；反應(yīng)系統(tǒng)2由多通道反應(yīng)器8以及多通道反應(yīng)器8外部的加熱單元9組成，多通道反應(yīng)器8有兩個(gè)支反應(yīng)器，進(jìn)料系統(tǒng)1與多通道反應(yīng)器8的各支反應(yīng)器一一對應(yīng)；產(chǎn)物收集系統(tǒng)為4為包括高壓分離器10和產(chǎn)物儲存單元11。將待評價(jià)的催化劑裝入各支反應(yīng)器中；使反應(yīng)樣品A、B分別經(jīng)過A質(zhì)量流量控制器、B質(zhì)量流量控制器，同時(shí)進(jìn)入混合單元中使兩種氣體混合均勻，進(jìn)入多通道反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)完成后，物料進(jìn)入取樣分析系統(tǒng)進(jìn)行取樣分析，同時(shí)物料至產(chǎn)物收集系統(tǒng) ’產(chǎn)物在高壓分離器中進(jìn)行氣液分離，液相進(jìn)入產(chǎn)物儲存單元中儲存，氣相經(jīng)氣路進(jìn)行收集或放空等相關(guān)處理。實(shí)施例二一種多通道高通量催化劑評價(jià)裝置，包括依次連接的進(jìn)料系統(tǒng)1、反應(yīng)系統(tǒng)2、換熱器12、取樣分析系統(tǒng)3以及產(chǎn)物收集系統(tǒng)4 ；所述進(jìn)料系統(tǒng)1為四個(gè)，分別包括氣相進(jìn)料通道5和質(zhì)量流量控制器6、液相進(jìn)料通道13和計(jì)量泵14以及混合單元7，混合單元7外部設(shè)有加熱器15 ；反應(yīng)系統(tǒng)2為兩個(gè)，分別由多通道反應(yīng)器8以及多通道反應(yīng)器外部的加熱單元9組成，多通道加熱器8有兩個(gè)支反應(yīng)器，進(jìn)料系統(tǒng)1與多通道反應(yīng)器8的各支反應(yīng)器一一對應(yīng)；產(chǎn)物收集系統(tǒng)4為兩個(gè)，包括高壓分離器10和產(chǎn)物儲存單元11。將待評價(jià)的催化劑裝入各支反應(yīng)器中；使反應(yīng)樣品A、B分別經(jīng)過A質(zhì)量流量控制器、B計(jì)量泵，同時(shí)進(jìn)入混合單元中使兩種物質(zhì)混合均勻，進(jìn)入多通道反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)完成后，物料經(jīng)過冷卻后，進(jìn)入取樣分析系統(tǒng)進(jìn)行取樣分析，同時(shí)物料至產(chǎn)物收集系統(tǒng)；產(chǎn)物在高壓分離器中進(jìn)行氣液分離，液相進(jìn)入產(chǎn)物儲存單元中儲存，氣相經(jīng)氣路進(jìn)行收集處理。實(shí)施例三一種多通道高通量催化劑評價(jià)裝置，包括依次連接的進(jìn)料系統(tǒng)1、反應(yīng)系統(tǒng)2、換熱器12、取樣分析系統(tǒng)3以及產(chǎn)物收集系統(tǒng)4 ；所述進(jìn)料系統(tǒng)1為五個(gè)，分別包括氣相進(jìn)料通道5和質(zhì)量流量控制器6、液相進(jìn)料通道13和質(zhì)量流量控制器6以及混合單元7，混合單元7外部設(shè)有加熱器15 ；反應(yīng)系統(tǒng)2由多通道反應(yīng)器8以及多通道反應(yīng)器8外部的加熱單元9組成，多通道反應(yīng)器8有五個(gè)支反應(yīng)器，進(jìn)料系統(tǒng)1與多通道反應(yīng)器8的各支反應(yīng)器一一對應(yīng)；產(chǎn)物收集系統(tǒng)4為一個(gè)，包括高壓分離器10和產(chǎn)物儲存單元11。將待評價(jià)的催化劑裝入各支反應(yīng)器中；使反應(yīng)樣品A、B分別經(jīng)過A質(zhì)量流量控制器、B質(zhì)量流量控制器，同時(shí)進(jìn)入混合單元中使兩種物質(zhì)混合均勻，混合后進(jìn)入多通道反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)完成后，物料經(jīng)過冷卻后，進(jìn)入取樣分析系統(tǒng)進(jìn)行取樣分析，同時(shí)物料至產(chǎn)物收集系統(tǒng)；產(chǎn)物在高壓分離器中進(jìn)行氣液分離，液相進(jìn)入產(chǎn)物儲存單元中儲存，氣相經(jīng)氣路進(jìn)行收集或放空等相關(guān)處理。實(shí)施例四一種多通道高通量催化劑評價(jià)裝置，包括依次連接的進(jìn)料系統(tǒng)1、反應(yīng)系統(tǒng)2、換熱器12、取樣分析系統(tǒng)3以及產(chǎn)物收集系統(tǒng)4 ；所述進(jìn)料系統(tǒng)1為兩個(gè)，分別包括三個(gè)氣相進(jìn)料通道5和質(zhì)量流量控制器6、一個(gè)液相進(jìn)料通道13和計(jì)量泵14以及混合單元7，混合單元7外部設(shè)有加熱器15 ；反應(yīng)系統(tǒng)2由多通道反應(yīng)器8以及多通道反應(yīng)器8外部的加熱單元9組成，多通道反應(yīng)器8有兩個(gè)支反應(yīng)器，進(jìn)料系統(tǒng)1與多通道反應(yīng)器8的兩個(gè)支反應(yīng)器一一對應(yīng)；產(chǎn)物收集系統(tǒng)4為一個(gè)，包括高壓分離器10和產(chǎn)物儲存單元11。將待評價(jià)的催化劑裝入各支反應(yīng)器中；使反應(yīng)樣品A、B、C、D分別經(jīng)過A質(zhì)量流量控制器、B質(zhì)量流量控制器、C質(zhì)量流量控制器、D計(jì)量泵，同時(shí)進(jìn)入混合單元中使四種物質(zhì)混合均勻，混合后進(jìn)入多通道反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)完成后，物料經(jīng)過冷卻后，進(jìn)入取樣分析系統(tǒng)進(jìn)行取樣分析，同時(shí)物料至產(chǎn)物收集系統(tǒng)；產(chǎn)物在高壓分離器中進(jìn)行氣液分離，液相進(jìn)入產(chǎn)物儲存單元中儲存，氣相經(jīng)氣路進(jìn)行收集或放空等相關(guān)處理。實(shí)施例五一種多通道高通量催化劑評價(jià)裝置，包括依次連接的進(jìn)料系統(tǒng)1、反應(yīng)系統(tǒng)2、換熱器12、取樣分析系統(tǒng)3以及產(chǎn)物收集系統(tǒng)4 ；所述進(jìn)料系統(tǒng)1包括一個(gè)氣相進(jìn)料通道5和質(zhì)量流量控制器6、一個(gè)液相進(jìn)料通道13和計(jì)量泵14以及混合單元7，混合單元7外部設(shè)有加熱器15 ；反應(yīng)系統(tǒng)2由多通道反應(yīng)器8以及多通道反應(yīng)器外部的加熱單元9組成，多通道加熱器8有四個(gè)支反應(yīng)器；進(jìn)料系統(tǒng)1后連接有分流器16，將混合后物料分為四支，分流器16的四個(gè)通道與多通道反應(yīng)器8的四個(gè)支反應(yīng)器一一對應(yīng)；產(chǎn)物收集系統(tǒng)4包括高壓分離器10和產(chǎn)物儲存單元11。將待評價(jià)的催化劑裝入各支反應(yīng)器中；使反應(yīng)樣品A、B、C、D分別經(jīng)過A質(zhì)量流量控制器、B計(jì)量泵、C質(zhì)量流量控制器、D計(jì)量泵，同時(shí)進(jìn)入混合單元中使四種物質(zhì)混合均勻， 由分流器分流后，進(jìn)入多通道反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)完成后，物料經(jīng)過冷卻后，進(jìn)入取樣分析系統(tǒng)進(jìn)行取樣分析，同時(shí)物料至產(chǎn)物收集系統(tǒng)；產(chǎn)物在高壓分離器中進(jìn)行氣液分離，液相進(jìn)入產(chǎn)物儲存單元中儲存，氣相經(jīng)氣路進(jìn)行收集處理。 申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征以及評價(jià)方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征以及評價(jià)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征以及評價(jià)方法才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明所選用部件的等效替換以及輔助部件的增加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多通道高通量催化劑評價(jià)裝置，其特征在于，包括進(jìn)料系統(tǒng)(1)、反應(yīng)系統(tǒng)O)、 取樣分析系統(tǒng)(3)以及產(chǎn)物收集系統(tǒng)；所述進(jìn)料系統(tǒng)(1)包括進(jìn)料通道、流量控制單元以及混合單元(7)；反應(yīng)系統(tǒng)(2)由多通道反應(yīng)器⑶以及多通道反應(yīng)器⑶外部的加熱單元(9)組成；產(chǎn)物收集系統(tǒng)(4)包括高壓分離器(10)和產(chǎn)物儲存單元(11)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)系統(tǒng)(2)與取樣分析系統(tǒng)(3)之間設(shè)置有冷卻系統(tǒng)；所述多通道反應(yīng)器(8)由至少兩個(gè)支反應(yīng)器構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，進(jìn)料系統(tǒng)(1)與反應(yīng)系統(tǒng)(2)之間裝有分流器(16)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述進(jìn)料系統(tǒng)(1)為一個(gè)；分流器(16)各通道與多通道反應(yīng)器(8)的各支反應(yīng)器一一對應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1-3之一所述的裝置，其特征在于，所述進(jìn)料系統(tǒng)(1)為兩個(gè)或兩個(gè)以上；進(jìn)料系統(tǒng)(1)或分流器(16)各通道與多通道反應(yīng)器(8)的各支反應(yīng)器一一對應(yīng)。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的裝置，其特征在于，所述進(jìn)料通道為氣相進(jìn)料通道(5)， 流量控制單元為質(zhì)量流量控制器(6)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述進(jìn)料通道還包括液相進(jìn)料通道(1 ；所述液相進(jìn)料通道(1 后連接質(zhì)量流量控制器(6)或計(jì)量泵(14)作為流量控制單元。
8.如權(quán)利要求1-7之一所述的裝置，其特征在于，所述混合單元(7)外部設(shè)置加熱器 (15)；所述加熱器(1 選自導(dǎo)熱油加熱器、電加熱爐或電加熱帶。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的裝置，其特征在于，所述取樣分析系統(tǒng)(3)為在線取樣系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量取樣。
10.一種多通道高通量催化劑評價(jià)方法，其特征在于，將催化劑裝入反應(yīng)器中，原料經(jīng)過流量控制單元進(jìn)入混合單元(7)中混合均勻，進(jìn)入多通道反應(yīng)器(8)中進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)完成后，物料經(jīng)過冷卻后進(jìn)入下一單元，經(jīng)取樣分析系統(tǒng)C3)進(jìn)行取樣分析，同時(shí)物料至產(chǎn)物收集系統(tǒng)；產(chǎn)物在高壓分離器(10)中進(jìn)行氣液分離，液相進(jìn)入產(chǎn)物儲存單元(11)中儲存，氣相經(jīng)氣路進(jìn)行收集或放空處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多通道高通量催化劑評價(jià)方法及評價(jià)裝置。所述裝置包括進(jìn)料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、取樣分析系統(tǒng)以及產(chǎn)物收集系統(tǒng)。將催化劑裝入反應(yīng)器中，原料經(jīng)過流量控制單元進(jìn)入混合單元中混合均勻，進(jìn)入多通道反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)完成后，物料經(jīng)過冷卻后進(jìn)入下一單元，經(jīng)取樣分析系統(tǒng)進(jìn)行取樣分析，同時(shí)物料至產(chǎn)物收集系統(tǒng)；產(chǎn)物在高壓分離器中進(jìn)行氣液分離，液相進(jìn)入產(chǎn)物儲存單元中儲存，氣相經(jīng)氣路進(jìn)行收集或放空等相關(guān)處理。本發(fā)明適用于在同一反應(yīng)溫度和同一反應(yīng)壓力下同時(shí)評價(jià)多種催化劑，明顯提高篩選催化劑的效率，節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間，試驗(yàn)重復(fù)性好。
文檔編號G01N31/10GK102539618SQ201210005530
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者何開安, 劉偉, 張怡美, 王春生, 賈楠, 賈相飛, 靳國忠 申請人:北京昊誠油氣科技有限公司