固定床催化評價裝置  催化裂解反應裝置

一、固定床催化評價裝置

1. 概述
固定床催化評價裝置是一種用于研究催化劑性能、反應動力學及工藝優(yōu)化的實驗設備，廣泛應用于石油化工、能源催化（如加氫、脫氫、氧化等）及環(huán)境催化（如VOCs處理、NOx還原）等領域。其核心特點是催化劑以固定床層形式裝填，反應物流經(jīng)床層發(fā)生催化轉(zhuǎn)化。

2. 核心組成與功能

3. 典型參數(shù)

• 溫度范圍：200~600℃（加氫反應）、800~1000℃（甲烷重整）

• 壓力范圍：常壓~10 MPa（加氫反應通常2~8 MPa）

• 空速（GHSV）：500~10,000 h?1（依反應類型調(diào)整）

• 催化劑裝填量：1~20 g（顆粒尺寸20~60目）

4. 應用場景

• 催化劑篩選：測試新型催化劑對CO?加氫制甲醇的活性。

• 工藝優(yōu)化：研究溫度、壓力對柴油加氫脫硫效率的影響。

• 失活研究：長周期運行（1000+小時）評估催化劑穩(wěn)定性。

固定床催化評價裝置  催化裂解反應裝置

二、催化裂解反應裝置

1. 概述
催化裂解反應裝置用于將**大分子有機物（重油、廢塑料、生物質(zhì)）**在催化劑作用下裂解為小分子燃料（如汽油、烯烴）。其特點是高溫、短接觸時間，反應器類型包括固定床、流化床和提升管。

2. 核心組成與功能

3. 典型參數(shù)

• 反應溫度：400~700℃（廢塑料裂解需≥500℃）

• 壓力：常壓~0.5 MPa（流化床微正壓）

• 催化劑：沸石（ZSM-5）、FCC催化劑、酸性粘土

• 空速（LHSV）：0.5~5 h?1（重油裂解需低空速）

4. 應用場景

• 石油煉制：重油裂解生產(chǎn)輕質(zhì)油品（如FCC工藝）。

• 廢塑料回收：聚乙烯（PE）催化裂解制柴油。

• 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化：木質(zhì)素裂解制芳烴或低碳烯烴。

三、兩類裝置對比

四、選型與實驗設計建議

1. 固定床催化評價裝置選型

• 催化劑測試：選擇小內(nèi)徑反應管（10 mm）以提高傳質(zhì)效率。

• 高壓實驗：需配備安全閥和氫氣泄漏檢測（如加氫反應）。

• 分析擴展：集成在線質(zhì)譜（MS）可實時追蹤中間產(chǎn)物。

2. 催化裂解反應裝置選型

• 高粘度原料：需預熱進料系統(tǒng)（如廢塑料熔融溫度為150~300℃）。

• 積碳問題：流化床需配套催化劑再生單元（空氣燒炭）。

• 產(chǎn)物分離：建議增加多級冷凝（分餾汽油、柴油組分）。

一、固定床催化評價裝置1. 概述固定床催化評價裝置是一種用于研究催化劑性能、反應動力學及工藝優(yōu)化的實驗設備，廣泛應用于石油化工、能源催化（如加氫、脫氫、氧化等）及環(huán)境催化（如VOCs處理、NOx還原）等領域。其核心特點是催化劑以固定床層形式裝填，反應物流經(jīng)床層發(fā)生催化轉(zhuǎn)化。2. 核心組成與功能模塊關(guān)鍵部件作用反應器不銹鋼/石英管（耐高溫高壓）裝載催化劑，提供反應場所（內(nèi)徑10~50 mm，長度200~1000 mm）溫控系統(tǒng)管式爐（多段控溫）、熱電偶精確控制反應溫度（室溫~1000℃，精度±1℃）進料系統(tǒng)液體泵（HPLC）、氣體質(zhì)量流量控制器（MFC）控制反應物（如H?、烴類）流速壓力控制背壓閥、壓力傳感器維持系統(tǒng)壓力（常壓~10 MPa）產(chǎn)物分析在線GC/MS、質(zhì)譜或FTIR實時監(jiān)測產(chǎn)物組成（如轉(zhuǎn)化率、選擇性）3. 典型參數(shù)溫度范圍：200~600℃（加氫反應）、800~1000℃（甲烷重整）壓力范圍：常壓~10 MPa（加氫反應通常2~8 MPa）空速（GHSV）：500~10,000 h?1（依反應類型調(diào)整）催化劑裝填量：1~20 g（顆粒尺寸20~60目）4. 應用場景催化劑篩選：測試新型催化劑對CO?加氫制甲醇的活性。工藝優(yōu)化：研究溫度、壓力對柴油加氫脫硫效率的影響。失活研究：長周期運行（1000+小時）評估催化劑穩(wěn)定性。二、催化裂解反應裝置1. 概述催化裂解反應裝置用于將**大分子有機物（重油、廢塑料、生物質(zhì)）**在催化劑作用下裂解為小分子燃料（如汽油、烯烴）。其特點是高溫、短接觸時間，反應器類型包括固定床、流化床和提升管。2. 核心組成與功能模塊關(guān)鍵部件作用反應器石英/不銹鋼管（固定床）或流化床反應器提供高溫裂解環(huán)境（400~800℃）加熱系統(tǒng)電爐、鹽浴爐或微波加熱快速升溫至裂解溫度（如廢塑料需≥500℃）進料系統(tǒng)高壓注射泵（可預熱高粘度原料）控制原料（重油、熔融塑料）進料速率催化劑再生流化床配套再生器（燒炭單元）清除積碳，恢復催化劑活性（如FCC工藝）產(chǎn)物分離冷凝器、氣液分離器分離裂解氣（C1-C4）、液體油（汽油/柴油）和焦炭在線分析GC-MS、紅外光譜（FTIR）分析產(chǎn)物分布（如烯烴含量、硫含量）3. 典型參數(shù)反應溫度：400~700℃（廢塑料裂解需≥500℃）壓力：常壓~0.5 MPa（流化床微正壓）催化劑：沸石（ZSM-5）、FCC催化劑、酸性粘土空速（LHSV）：0.5~5 h?1（重油裂解需低空速）4. 應用場景石油煉制：重油裂解生產(chǎn)輕質(zhì)油品（如FCC工藝）。廢塑料回收：聚乙烯（PE）催化裂解制柴油。生物質(zhì)轉(zhuǎn)化：木質(zhì)素裂解制芳烴或低碳烯烴。三、兩類裝置對比特性固定床催化評價裝置催化裂解反應裝置反應類型加氫、氧化、脫硫等催化反應大分子裂解（C-C鍵斷裂）催化劑形態(tài)顆粒/蜂窩固定床流化床（粉末催化劑）或固定床溫度要求中低溫（200~600℃）或高溫（~1000℃）高溫（400~700℃）產(chǎn)物復雜度目標產(chǎn)物單一（如甲醇）多組分混合物（氣、液、焦炭）工業(yè)關(guān)聯(lián)模擬加氫精制、合成氨等固定床工藝模擬流化床催化裂化（FCC）或廢塑料裂解四、選型與實驗設計建議固定床催化評價裝置選型催化劑測試：選擇小內(nèi)徑反應管（10 mm）以提高傳質(zhì)效率。高壓實驗：需配備安全閥和氫氣泄漏檢測（如加氫反應）。分析擴展：集成在線質(zhì)譜（MS）可實時追蹤中間產(chǎn)物。催化裂解反應裝置選型高粘度原料：需預熱進料系統(tǒng)（如廢塑料熔融溫度為150~300℃）。積碳問題：流化床需配套催化劑再生單元（空氣燒炭）。產(chǎn)物分離：建議增加多級冷凝（分餾汽油、柴油組分）。