MTO 固定床催化劑評價裝置

一、MTO 固定床催化劑評價裝置概述

本裝置為一套多功能高壓固定床催化劑評價裝置，可實現(xiàn)甲醇制烯烴催化 劑性能評價。裝置采用現(xiàn)代的自動化控制技術(shù)和工藝設計，使裝置運行安 全穩(wěn)定、試驗條件控制精確、分析結(jié)果穩(wěn)定準確。

裝置適用于對催化劑品質(zhì)的控制、催化劑使用壽命測試、新型催化劑開發(fā)等。

二、MTO 固定床催化劑評價裝置組成

設備整體工藝流程由氣相進料單元、液相進料單元、預熱保溫單元、反應 單元及產(chǎn)物分離取樣單元及電氣控制、箱體支架等組成。

三、設備工藝

四、組成單元指標

4-1、氣相進料單元

氣進料單元由一路氮氣氣路(或其它氣體)組成，該路質(zhì)量流量控制器可通 過軟件進行校準，確保流量控制的準確性。且在氣路均前端均設計氣體過濾器，能夠阻止微塵顆粒物進入裝置，對儀表造成損傷。

氣路均由質(zhì)量流量控制器對氣體流量進行控制并計量。

氣路下游均設計單向閥，防止各路氣體竄流。

主要技術(shù)參數(shù)： 

流量范圍：0～100mL/min

控制精度：±1%F.S.

4-2、液相進料單元

液相進料單元由一路液路組成。液相原料通過高壓柱塞泵進行計量注入。 計量泵上游設計過濾器，能夠阻止微塵顆粒物進入裝置，對計量泵造成損傷， 泵下游設計有放空閥、單向閥等保護措施。

液相進料單元主要技術(shù)參數(shù)：

計量泵流量范圍：0.001～10mL/min

控制精度：±1%F.S.

4-3、預熱保溫單元

預熱保溫單元由一套預熱器和一套電伴熱管線以及對應的控制等組成。

預熱器采用雙螺旋式設計，能夠分別對液相原料進行預熱或汽化，并對氣 相原料進行預熱。經(jīng)過預熱后的液相原料和氣相原料通過一段電伴熱保溫管線 進入反應單元。

預熱保溫單元主要參數(shù)：

預熱器操作溫度：RT～600℃

電伴熱操作溫度：RT～200℃ 4-4、反應單元

反應爐和反應器均采用豎直安裝方式。

反應爐采用單段式等溫電加熱爐，每段爐膛都由獨立的多段式儀表進行控  溫，確保反應區(qū)的恒溫段足夠長。爐膛保溫材料采用耐高溫高密度陶瓷纖維材料，保溫效果佳。外殼采用304不銹鋼網(wǎng)板隔離，使反應爐表面溫度不燙手，確保操作安全。

固定床反應器上端為進料口，下端為出料口，反應器內(nèi)部設計T型支撐架， 支撐片采用多孔結(jié)構(gòu)。反應器內(nèi)部設計一根熱電偶套管，插入一個K型熱電偶， 檢測催化劑床層溫度。反應器接頭密封端面密封，操作方便。

反應器上端安裝機械式精密壓力表、電子壓力變送器，機械式精密壓力表 可在線顯示系統(tǒng)壓力，電子壓力變送器能夠?qū)毫π盘栞斔椭量刂苾x表及計算 機。

反應器上端設計有安全閥等安全部件。

主要參數(shù)： 

反應爐操作溫度：RT～800℃

溫度控制精度：<±1℃

反應器材質(zhì)：310S

反應器操作壓力：0.1～3MPa

催化劑裝填量：10mL 4-5、產(chǎn)物分離取樣單元

產(chǎn)物分離取樣單元主要由冷凝器、氣液分離罐及背壓閥等組成。

從反應器出來的高溫產(chǎn)物進入冷凝器進行冷卻、冷媒為自來水。經(jīng)過冷卻 后的產(chǎn)物進入氣液分離罐進行氣液相分離，液相產(chǎn)物進取樣罐，氣體則經(jīng)過背 壓閥調(diào)節(jié)壓力后排空或去色譜分析。背壓閥上游設計過濾器，以保護背壓閥正 常穩(wěn)定工作。

取樣罐設計氮氣排料口，防止罐體內(nèi)部形成負壓。

主要參數(shù)：

壓力調(diào)節(jié)范圍：0.1～3MPa 4-6、控制系統(tǒng)設計

該裝置控制系統(tǒng)采用計算機組態(tài)控制系統(tǒng)和廈門宇電二次開發(fā)儀表開發(fā)方 案。

廈門宇電二次開發(fā)儀表模塊采用單體式控制，各模塊之間干擾小，具有很  高的穩(wěn)定性，并采用RS485通訊模式與組態(tài)軟件進行連接。主要模塊包括：溫度 控制模塊、模擬量輸入輸出模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊。

組態(tài)軟件采用組態(tài)王軟件包，符合最新國際同類裝置的標準，并且功能齊 全，適用于各類試驗裝置過程控制。同時該軟件采用中文顯示，操作門檻低， 學習簡單方便。

組態(tài)軟件可實現(xiàn)如下功能：

過程監(jiān)視控制；

數(shù)據(jù)的采集、處理、分析；

實時顯示工藝流程、工藝參數(shù)；

實時數(shù)據(jù)的趨勢顯示；

歷史數(shù)據(jù)的存儲和歷史趨勢顯示；

歷史數(shù)據(jù)報表輸出及打印；

多級聯(lián)鎖報警機制完成聲光報警及主動停車； 

用戶方便設置和修改設定和修改工藝參數(shù)及報警限。

4-7、裝置安全設計

裝置自動控制系統(tǒng)采用工業(yè)化設計和制造標準，系統(tǒng)有多級的安全保 護設計和配置。自控系統(tǒng)采用多重嚴格安全控制邏輯：

當溫度達到高限（Hi）時，系統(tǒng)產(chǎn)生聲光報警，提醒操作人員進行處理；

當溫度達到高高限（HiHi）時，系統(tǒng)將主動切斷加熱電源，并采取更多相 關(guān)的邏輯操作；

當壓力達到高限（Hi）時，系統(tǒng)產(chǎn)生聲光報警，提醒操作人員進行處理；

當壓力達到高高限（HiHi）時，系統(tǒng)將主動停止進料，并采取更多相關(guān)的 邏輯操作；

五、設備參考圖片