[发明专利]一种甲醇制氢催化剂的自动活化系统和活化工艺

说明书

本发明公开了一种甲醇制氢催化剂的自动活化系统，包括控制面板、PLC控制系统、反应器、进液泵、储液箱、加热元件、温度传感器、压力检测装置、气体浓度监测器；反应器的进液口依次与进液泵和储液箱的出液口连接，反应器中安装有加热元件和多个温度传感器，反应器的出气口依次与压力检测装置和气体浓度监测器连接，压力检测装置包含压力传感器、压力计量器和压力开关，各监测元件和执行元件均与PLC控制系统电连接，PLC控制系统与控制面板电连接。本发明还公开一种使用本发明的自动活化系统进行活化工艺。本发明的自动活化系统和活化工艺：对环境无害，简化了活化工艺流程，操作简单快捷，安全可控、节省人工成本、活化效率高。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及甲醇制氢催化剂的自动活化系统和活化工艺。

背景技术

甲醇制氢核心技术为催化剂，目前对于甲醇制氢催化剂研究较多的有Cu系、Ni系和贵金属(Pd,Pt)系催化剂。在甲醇制氢催化剂领域，催化剂在首次使用前，需对催化剂在130-300℃的范围内，进行还原活化。传统的铜基催化剂活化方式一般使用氢气、一氧化碳等还原性气体，同时根据具体的工艺要求选择氮气或其他惰性气体进行稀释。在使用醇或含醇液体作为还原剂进行铜基催化剂活化方面，专利CN1850332A中公开了一种甲醇水蒸气重整制氢用铜基催化剂的还原方法，催化剂脱水阶段使用空气进行吹扫，然后使用氢气和水的气相混合物引发催化剂的还原，最后使用0.1-5％的甲醇水溶液进行还原，活化后的催化剂转化率达到99％以上，但存在着一些不足，还原过程中使用定量气体吹扫，需要配备专门的气体分配通道，而且还原过程中仍需使用氢气，需要配备的氢气存储输送专用设备，使得整个工艺过程变得复杂。专利CN102416327B公开了一种甲醇水蒸气重整制氢铜锌催化剂的还原方法，催化剂还原过程包括脱水、还原和还原强化三个阶段，过程中仍需使用水氢还原，操作过程繁琐。

目前制氢催化剂在活化工艺中，该活化动作时间长，催化剂温度易飞温，反应器各参数需要通过人工经验进行手工控制，需要人员在现场时刻看守非常耗费人力资源，并且手工速度慢而不精准。通过PLC控制系统可以实现无人值守且快速而精准地进行反应器活化，此工艺便于该类型反应器产业化生产，避免了由于人工经验以及判断误差导致产品质量差异大等问题，控制精度远高于人工；该工艺在该类催化剂活化阶段能够完全实现自动化，极大的提高了生产效率。但是目前未发现相关的自动活化系统。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供一种甲醇制氢催化剂的自动活化系统和活化工艺，实现自动化生产模式，提高效率和质量。

本发明是通过以下技术方案实现：

本发明的甲醇制氢催化剂的自动活化系统，包括控制面板、PLC控制系统、反应器、进液泵、储液箱、加热元件、温度传感器、压力检测装置、气体浓度监测器；所述反应器的进液口依次与所述进液泵和所述储液箱的出液口连接，所述反应器中安装有所述加热元件和多个所述温度传感器，所述反应器的出气口依次与所述压力检测装置和所述气体浓度监测器连接，所述压力检测装置包含压力传感器、压力计量器和压力开关，所述进液泵、所述压力开关、所述温度传感器、压力计量器、压力传感器、气体浓度监测器和加热元件均与所述PLC控制系统电连接，所述PLC控制系统与所述控制面板电连接。

优选地，所述反应器内的中心和靠近所述加热元件的位置均设置所述温度传感器。

优选地，所述反应器内设置两根所述加热元件。

本发明还公开一种使用上述任一技术方案所述的自动活化系统进行活化工艺，包括下述步骤：

S1、在控制面板上设置活化温度范围区间值T1和T2、压力范围值、气体浓度达标值；

S2、在控制面板上点击“开始活化”命令，并按下与反应器对应的加热按钮，加热元件工作，反应器内中轴温度升温到T1；

S3、维持中轴温度在TI-T2，进液泵自动泵取活化液进入反应器，催化剂处于不断被活化过程；