[发明专利]一种多通道微分反应装置

说明书

技术领域：

本发明为一种多通道微分反应器装置，属于催化剂分析评价反应装置的一类，应用于一般气-固相反应催化剂的筛选和评价研究之中，例如生物质油催化转化成高品质的燃料油的能源化工工艺研究。

背景技术：

随着国内石油和化工行业的高速发展，越来越多的公司和企业把技术改进和技术创新当成科研的重点，因此快速准确地开发高效催化剂成为这一领域产业的关键技术。在生物质油催化裂解、催化加氢和催化热解制氢等生物油高品质能源化工工艺开发研究中，都离不开微反设备。

而我国对石化领域所用催化剂得生产和评价设备问题的研究相对比较滞后，目前国内厂家只局限于生产单一管路的微反装置，单一管路的微反装置因为其单独控制进料速度、单独控温和控压、单独取样分析比较容易实现，技术上也较成熟。使用单管微反装置只能同时对单一催化剂进行评价分析，但在进行多种催化剂筛选和动力学实验时往往费时费力，且控制条件不易达到统一，分析结果难以重复。

国内个别的研究院目前也在探索多通道在线分析的催化剂评价系统，但他们的工作限于进入每个反应管的原料是单独控制，而且分析产物时是切换到某个通道就分析某个通道的组成，并不能实现在短时间内把所有反应管出来的产物都分别取到不同的定量环中，又因为对于新能源领域的反应产物通常采用气相色谱分析，分析时间需要30分钟以上，这样得到的多管产物的组成不是同一时间的，即取一次样，分析一次，这样的方式不能实现同一时间取样，故对于催化剂评价的平行性分析误差很大。

国外的多管微反装置进料也是不同通道分别控制的，这样不能保证实验原料的同一性，而且分别进料需要多个质量流量计，成本很高。对于产物的分析，国外也是在不同时间取样后逐一分析，不能实现同一时间先取出样后再逐一分析。

CN2840032Y公开了一种脉冲微反色谱分析装置。该装置通过采用微反应管内增设多孔筛板，用于承载催化剂床层，整个微反应管放置在金属套中央，且其底部增设散热器；散热器位于绝热保温罩底部，在其内部微反应管外部设置有分流管；微反应管底部出口依次与色谱柱、氢火焰粒子检测器和热导检测器串联相连接，实现了色谱进样器兼具脉冲反应器和色谱进样器双重功能。但此文献满足不了连续反应条件下对于反应物系不同时刻反应情况的分析，从而无法了解催化剂在连续反应条件下的性能。

CN101275930A公开了一种微型反应器-气相色谱组合分析评价系统。该系统包括反应器和有填充柱进样口和分流进样口的气相色谱仪，反应器一端通过物料入口传输管线与气相色谱仪填充柱进样口相连，另一端通过物料出口传输管线与气相色谱仪分流进样口相连，充分利用气相色谱仪本身所具有的功能和气路设施，为微型反应器的进样控制提供条件，实现微反产物的在线分析。但此文献只是单一管路的微反装置，一次只能考评一种催化剂，满足不了在同一反应条件下，多种催化剂的快速评价和筛选。

发明内容：

本发明提供了一种多通道微分反应装置，该装置属于催化剂分析评价反应装置。

一种多通道微分反应装置，包括高压气体稳压阀(1)、气体质量流量计(2)、液体高压计量泵(3)、高压分布器(4)、加热炉(5)、反应管(6)、高温高压自动取样器(7)、气相色谱分析系统(8)、高温阀箱(9)、气液分离器(10)、液体储罐(11)、背压阀(12)，其特征在于：所述的多通道微分反应装置在加热炉(5)内含有多个并列平行排放的反应管(6)，反应管(6)的原料进口处同时连接一个高压分布器(4)，高压分布器(4)内部的多个分布器出口(15)分别与加热炉(5)内所对应的反应管(6)入口相连，反应管(6)的出口连接有高温高压自动取样器(7)，高温高压自动取样器(7)后连接气相色谱分析系统(8)。该装置可满足在反应过程中、任一时刻、同时在线取出每个通道反应管中的微反产物依次分析，可以实现对一种催化剂的快速评价，也可以完成在一种条件下同时对多种催化剂的评价和筛选。

所述气体质量流量计(2)前还可以安装有高压稳压阀以及微孔过滤器，用以过滤掉气体中的可能的微小固体颗粒。

所述的高压分布器(5)由分布器入口(13)、混合区(14)、分布器出口(15)组成，多个分布器出口(15)的中心点共圆，分布器入口(13)位于共圆的圆周的外侧，混合区(14)位于圆周中心部分，混合区(14)内装有不锈钢填料，分布器出口(15)均匀布置在共圆的圆周之上，出口方向为共圆的轴向方向，分布器出口(15)与反应管(6)用不锈钢管相连。高压分布器可使各反应管的气体流量保持相同，可排除气体组成和流量误差，减少由于气体组成的差别对催化反应结果造成的实验偏差。