BCFR-3-2-3型催化反应装置是一款基于连续流的催化剂等温反应装置,集多年催化剂反应研究经验,将进料物料连续通过装填催化剂的反应器进行催化转化,并通过全流程自动化控制,实现进料流量、温度、气体在线分析和报警等功能,做到高效、环保、安全可控。
BCFR-3-2-3型装置适用于实验室催化剂筛选、工艺条件开发和催化剂反应稳定性研究;通过改变反应器尺寸和催化剂装填方式,也可实现颗粒催化剂的反应性能评估和工艺条件开发;根据反应类型,该装置也可实现斤级产品的生产。
根据BCFR-3-2-3型装置设计情况,装置可开展的反应研究体系包括:液液反应、液液固反应、液固反应、气固反应和气液固反应等;反应器进料方式则包括上进下出和下进上出;反应器形式则包括滴(涓)流床、鼓泡床和气固反应床等。
1)快速催化剂筛选和反应工艺研究,提高催化剂研发效率;
2)多种规格反应器选择,针对催化反应适用性强;
3)充分反映催化剂本质前提下,催化剂装填量少,减少研发费用和人工;
4)反应炉温度高达1000 ℃,装置设计压力高达100 bar,反应实用性强;
5)可采用夹套反应器,实现水浴、乙二醇、油浴和熔盐等温度控制;
6)补压系统可减少取放样时反应压力和温度等参数变化,反应过程实现平稳控制;
7)独特内标气管路设计,保证反应不受惰性气体影响,催化剂反应数据更为可靠;
8)可实现催化剂在线再生;
9)进出料计量系统的设计,可对进出物料平衡进行计算,实现反应数据有效评估;
10)全流程自动化控制,也可实现软件故障下的手动控制;
11)装置采用开放式铝型材框架,管路和设备流程清晰,便于操作;
12)带报警器和安全阀,装置安全性高;
13)整个装置带阻燃封板,并接入实验室通风管,减少气味散发;
型号 | BCFR-3-2-3 |
反应加热炉 | 三段控温 |
取热方式 | 等温 |
催化剂装填 | 1.5-20 ml |
催化剂颗粒尺寸 | 20-40目/40-60目/1-4 mm |
设计压力 | 10 MPaG |
反应温度 | 室温-1000 ℃ |
预热器温度 | 室温-300 ℃ |
液体进料流量 | 0.1 ~ 1000 mL/h |
氢气流量 | 6-300 ml/min(标态) |
氮气流量 | 6-300 ml/min(标态) |
空气流量 | 6-300 ml/min(标态) |
*上述实验参数可根据反应体系和实际需要进行调整
4 BCFR-3-2-3型装置工艺流程:
1)经过质量流量计的氢气,与泵进料的计量液体,一起进入净化器(脱水)充分混合形成混合物料;
2)净化的混合物料经管道保温后进入反应转化系统;
3)混合物料进入装有催化剂的等温固定床进行催化转化,形成反应混合物,再进入冷却器进行冷却分离;
4)冷却后反应混合物进入气液分离罐,气相经背压计量放空,液相定期排出。
反应装置设计压力为10.0 MPa, 使用压力不超过7.0 MPa,装置说明:
1)装置采用开放式铝型材框架,采用对称式设计,即2套装置共用的电气系统位于框架中间,并与管路系统分开,左右对称各为一套独立装置,装置含可接通风口的阻燃外罩和报警器;
2)采用软件自动控制泵/流量计、温控和压力等设备,也人工手动操作;
3)进料方式:反应器上进下出或下进上出;
4)采用氢气和氮气混合气可对催化剂进行原位还原,通过流量调节控制还原气氢气含量和进料量;
5)反应出料系统可以进行加热带伴热;
6)装置为316 L或304不锈钢材质,强酸和含卤素物质等腐蚀性物质需要改进使用;
7)尾气可以通过转子流量计实现尾气流量监测,或以经过流量计的氮气为内标气计算尾气流量;
8)可避免取样过程造成反应压力波动对催化剂造成影响;
9)装置设置安全阀,泄压压力为10.0 MPa。
反应前后的物料可通过电子天平和流量计计量,可以严格得到总物料平衡和碳氢氧物料平衡,从而判断反应数据可靠性。