MTO 固定床催化剂评价装置

一、MTO 固定床催化剂评价装置概述

本装置为一套多功能高压固定床催化剂评价装置，可实现甲醇制烯烃催化 剂性能评价。装置采用现代的自动化控制技术和工艺设计，使装置运行安 全稳定、试验条件控制精确、分析结果稳定准确。

装置适用于对催化剂品质的控制、催化剂使用寿命测试、新型催化剂开发等。

二、MTO 固定床催化剂评价装置组成

设备整体工艺流程由气相进料单元、液相进料单元、预热保温单元、反应 单元及产物分离取样单元及电气控制、箱体支架等组成。

三、设备工艺

四、组成单元指标

4-1、气相进料单元

气进料单元由一路氮气气路(或其它气体)组成，该路质量流量控制器可通 过软件进行校准，确保流量控制的准确性。且在气路均前端均设计气体过滤器，能够阻止微尘颗粒物进入装置，对仪表造成损伤。

气路均由质量流量控制器对气体流量进行控制并计量。

气路下游均设计单向阀，防止各路气体窜流。

主要技术参数： 

流量范围：0～100mL/min

控制精度：±1%F.S.

4-2、液相进料单元

液相进料单元由一路液路组成。液相原料通过高压柱塞泵进行计量注入。 计量泵上游设计过滤器，能够阻止微尘颗粒物进入装置，对计量泵造成损伤， 泵下游设计有放空阀、单向阀等保护措施。

液相进料单元主要技术参数：

计量泵流量范围：0.001～10mL/min

控制精度：±1%F.S.

4-3、预热保温单元

预热保温单元由一套预热器和一套电伴热管线以及对应的控制等组成。

预热器采用双螺旋式设计，能够分别对液相原料进行预热或汽化，并对气 相原料进行预热。经过预热后的液相原料和气相原料通过一段电伴热保温管线 进入反应单元。

预热保温单元主要参数：

预热器操作温度：RT～600℃

电伴热操作温度：RT～200℃ 4-4、反应单元

反应炉和反应器均采用竖直安装方式。

反应炉采用单段式等温电加热炉，每段炉膛都由独立的多段式仪表进行控  温，确保反应区的恒温段足够长。炉膛保温材料采用耐高温高密度陶瓷纤维材料，保温效果佳。外壳采用304不锈钢网板隔离，使反应炉表面温度不烫手，确保操作安全。

固定床反应器上端为进料口，下端为出料口，反应器内部设计T型支撑架， 支撑片采用多孔结构。反应器内部设计一根热电偶套管，插入一个K型热电偶， 检测催化剂床层温度。反应器接头密封端面密封，操作方便。

反应器上端安装机械式精密压力表、电子压力变送器，机械式精密压力表 可在线显示系统压力，电子压力变送器能够将压力信号输送至控制仪表及计算 机。

反应器上端设计有安全阀等安全部件。

主要参数： 

反应炉操作温度：RT～800℃

温度控制精度：<±1℃

反应器材质：310S

反应器操作压力：0.1～3MPa

催化剂装填量：10mL 4-5、产物分离取样单元

产物分离取样单元主要由冷凝器、气液分离罐及背压阀等组成。

从反应器出来的高温产物进入冷凝器进行冷却、冷媒为自来水。经过冷却 后的产物进入气液分离罐进行气液相分离，液相产物进取样罐，气体则经过背 压阀调节压力后排空或去色谱分析。背压阀上游设计过滤器，以保护背压阀正 常稳定工作。

取样罐设计氮气排料口，防止罐体内部形成负压。

主要参数：

压力调节范围：0.1～3MPa 4-6、控制系统设计

该装置控制系统采用计算机组态控制系统和厦门宇电二次开发仪表开发方 案。

厦门宇电二次开发仪表模块采用单体式控制，各模块之间干扰小，具有很  高的稳定性，并采用RS485通讯模式与组态软件进行连接。主要模块包括：温度 控制模块、模拟量输入输出模块、数字量输入输出模块。

组态软件采用组态王软件包，符合最新国际同类装置的标准，并且功能齐 全，适用于各类试验装置过程控制。同时该软件采用中文显示，操作门槛低， 学习简单方便。

组态软件可实现如下功能：

过程监视控制；

数据的采集、处理、分析；

实时显示工艺流程、工艺参数；

实时数据的趋势显示；

历史数据的存储和历史趋势显示；

历史数据报表输出及打印；

多级联锁报警机制完成声光报警及主动停车； 

用户方便设置和修改设定和修改工艺参数及报警限。

4-7、装置安全设计

装置自动控制系统采用工业化设计和制造标准，系统有多级的安全保 护设计和配置。自控系统采用多重严格安全控制逻辑：

当温度达到高限（Hi）时，系统产生声光报警，提醒操作人员进行处理；

当温度达到高高限（HiHi）时，系统将主动切断加热电源，并采取更多相 关的逻辑操作；

当压力达到高限（Hi）时，系统产生声光报警，提醒操作人员进行处理；

当压力达到高高限（HiHi）时，系统将主动停止进料，并采取更多相关的 逻辑操作；

五、设备参考图片