Устройство для автоматического регулирования температурного режима в реакторе испытания катализаторов Советский патент 1986 года по МПК B01J19/00 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматизации экспериментальных установок для испытания высокоактивных порошко образных катализаторов крекинга с це лью определения их каталитической активности и может быть использовано в химической и нефтехимической промьшшенности. Целью изобретения является повышение точности испытания высокоактивных катализаторов путем обеспечения изотермического режима в попереч ном слое катализатора. На чертеже схематически изображено устройство. Устройство содержит стеклянный ре актор 1, наружньй металлический блок 2, внешние секционные злектрообогреватели 3, защитный карман 4 электрообогревателя, электрообогреватель 5 внутри реактора, поверхностные термо пары 6, регуляторы 7 температуры по длине реактора, поверхностную термопару 8 в средней части корпуса реактора, термопару 9 в среднем слое катализатора, защитный карман 10 тер мопары и регулятор 11 температуры слоя катализатора. Устройство работает следующим образом. С помощью задатчиков регуляторов 7 задается требуемая температура катализатора в реакторе таким образом, чтобы градиент температуры по высоте слоя бьш равен или близок к нулю При этом регулятор 11 температуры, соединенный с дифференциальной термопарой, поддерживает нулевой гра диент температуры по сечению слоя катализатора в средней части реактора. Протекание эндоу.ермической реакЩ1и и вызванное этим падение температуры в слое катализатора компенсируется электрообогревателем 5, помещенньм внутри реактора, за счет чего достигается постоянство температуры по слою катализатора независимо от его активности. Этим обеспечивается проведение испытаний различных катализаторов в одинаковых температурных условиях и повышается точность получаемых результатов. Это наглядно видно из данных таблицы, характеризующих изменение температуры в центральной части слоя катализатора в реакторе при различном исполнении электрообогревов и разном размещении термопар (при одном и том же катализаторе и сырье). Базовым объектом является известное устройство. При применении в известном (строка 1 таблицы) секционных внешних электрообогревов и размещении поверхностных термопар в металлическом блоке реакция крекинга (продолжительностью 10 мин) протекает при температуре на в среднем ниже первоначальной (заданной), и в течение крекинга температура в центре реактора так и не достигает своего первоначального значения. При размещении термопар, входящих в систему регулирования, в кармане реактора (строка 2 таблицы) градиент температур по сечению слоя катализатора в реакторе несколько уменьшается (с 16 до 12°С), но в течение протекания реакции температура в центральной части слоя катализатора также не достигает своего первоначального значения, т.е. перенос термопар из металлического блока в карман реактора не обеспечивает необходимого температурного режима в реакторе и одинаковой температуры в слое катализатора. В предлагаемом устройстве (строка 3 таблицы) градиент температуры в слое катализатора не превьшает и температура в центральной части слоя достигает своего первоначального значения уже через 4 мин, т.е. большая часть реакции крекинга протекает при заданной температуре 500°С. Это справедливо при испытании катализаторов различной активности. По сравнению с базовым объектом предлагаемое устройство обеспечивает повьшение качества испытаний катализаторов и тем самым более точное определение характеристик разрабатьшаемых и выпускаемых высокоактивных катализаторов крекинга, а также повьш1ение достоверности получаемых результатов и за счет этого уменьшение числа параллельных (повторных) испытаний, в том числе на установках большего масштаба, и рост производительности при испытаниях и отборе катализаторов. Раэмецение в устройстве Температура в центральной части слоя каталиэатора, С

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА В РЕАКТОРЕ ИСПЫТАНИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ, содержащее контуры регулирования температуры по длине реактора, каждый из которых состоит из поверхностной термопары на корпусе реактора, соединенной с входом регулятора температуры, выход которого связан с внешним электрообогревателем, отличающеееся тем, что, с целью повьппения точности испытания высокоактивных катализаторов за счет обеспечения изотермического режима в поперечном слое реактора,-оно дополнительно содержит электрообогреватель с защитным карманом внутри реактора, термопару в среднем слое катализатора и регулятор температуры слоя катализатора, при этом термопара в среднем слое катализатора и поверхностная термопара в средней части корпуса- реактора соединены по дифференциальной схеме и подключены к входу регулятора температуры слоя катализатора, выход которого соединен с электрообогревом внутри реактоS ра. 2. Устройство по п. 1, о т л И-(Л чающееся тем, что электрообогрев внутри реактора и термопара в среднем слое катализатора размещены последовательно в центральной части реактора под углом 15-45 к оси движения потока сырья, при этом термо1C пара в среднем слое катализатора О) расположена на расстоянии 5-50 мм от электрообогрева внутри реактора. со