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(shè)計，使裝置運(yùn)行安 全穩(wěn)定、試驗條件控制精確、分析結(jié)果穩(wěn)定準(zhǔn)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(shè)備整體工藝流程由氣相進(jìn)料單元、液相進(jìn)料單元、預(yù)熱保溫單元、反應(yīng) 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(shè)備工藝

四、組成單元指標(biāo)

4-1、氣相進(jìn)料單元

氣進(jìn)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(jìn)行校準(zhǔn)，確保流量控制的準(zhǔn)確性。且在氣路均前端均設(shè)計氣體過濾器，能夠阻止微塵顆粒物進(jìn)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(jìn)行控制并計量。

氣路下游均設(shè)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(jìn)料單元

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

液相進(jìn)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(yù)熱保溫單元

預(yù)熱保溫單元由一套預(yù)熱器和一套電伴熱管線以及對應(yīng)的控制等組成。

預(yù)熱器采用雙螺旋式設(shè)計，能夠分別對液相原料進(jìn)行預(yù)熱或汽化，并對氣 相原料進(jìn)行預(yù)熱。經(jīng)過預(yù)熱后的液相原料和氣相原料通過一段電伴熱保溫管線 進(jìn)入反應(yīng)單元。

預(yù)熱保溫單元主要參數(shù)：

預(yù)熱器操作溫度：RT～600℃

電伴熱操作溫度：RT～200℃ 4-4、反應(yīng)單元

反應(yīng)爐和反應(yīng)器均采用豎直安裝方式。

反應(yīng)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(jìn)行控  溫，確保反應(yīng)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(yīng)爐表面溫度不燙手，確保操作安全。

固定床反應(yīng)器上端為進(jìn)料口，下端為出料口，反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)計T型支撐架， 支撐片采用多孔結(jié)構(gòu)。反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)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(yīng)器接頭密封端面密封，操作方便。

反應(yīng)器上端安裝機(jī)械式精密壓力表、電子壓力變送器，機(jī)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(jī)。

反應(yīng)器上端設(shè)計有安全閥等安全部件。

主要參數(shù)： 

反應(yīng)爐操作溫度：RT～800℃

溫度控制精度：<±1℃

反應(yīng)器材質(zhì)：310S

反應(yīng)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(yīng)器出來的高溫產(chǎn)物進(jìn)入冷凝器進(jìn)行冷卻、冷媒為自來水。經(jīng)過冷卻 后的產(chǎn)物進(jìn)入氣液分離罐進(jìn)行氣液相分離，液相產(chǎn)物進(jìn)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(shè)計過濾器，以保護(hù)背壓閥正 常穩(wěn)定工作。

取樣罐設(shè)計氮氣排料口，防止罐體內(nèi)部形成負(fù)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(shè)計

該裝置控制系統(tǒng)采用計算機(jī)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，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(xué)習(xí)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(jī)制完成聲光報警及主動停車； 

用戶方便設(shè)置和修改設(shè)定和修改工藝參數(shù)及報警限。

4-7、裝置安全設(shè)計

裝置自動控制系統(tǒng)采用工業(yè)化設(shè)計和制造標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)有多級的安全保 護(hù)設(shè)計和配置。自控系統(tǒng)采用多重嚴(yán)格安全控制邏輯：

當(dāng)溫度達(dá)到高限（Hi）時，系統(tǒng)產(chǎn)生聲光報警，提醒操作人員進(jìn)行處理；

當(dāng)溫度達(dá)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(dāng)壓力達(dá)到高限（Hi）時，系統(tǒng)產(chǎn)生聲光報警，提醒操作人員進(jìn)行處理；

當(dāng)壓力達(dá)到高高限（HiHi）時，系統(tǒng)將主動停止進(jìn)料，并采取更多相關(guān)的 邏輯操作；

五、設(shè)備參考圖片