專利名稱：氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，尤其是涉及一種氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，屬于化工實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]目前遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置多數(shù)為機(jī)械、電子及化工單元操作類，而化工單元反應(yīng)類僅是仿真類操作。有的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置還需要用戶安裝客戶端軟件及其他相關(guān)軟件，給用戶帶來(lái)了不必要的麻煩。而仿真軟件是在工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，如異常現(xiàn)象均是設(shè)定的，而真實(shí)化學(xué)反應(yīng)有不可預(yù)見(jiàn)的多因素存在。此種按游戲的方式操作就給學(xué)生一種虛假的感覺(jué)， 也很難達(dá)到真實(shí)反應(yīng)裝置操作的教學(xué)效果，僅能作為一種輔助教學(xué)手段。[0003]脫氫反應(yīng)是加氫反應(yīng)的逆反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)，提高溫度有利于脫氫平衡，加快脫氫反應(yīng)速度。脫氫反應(yīng)為分子數(shù)增加的反應(yīng)，熱力學(xué)分析，降低操作壓力，對(duì)脫氫反應(yīng)有利。脫氫反應(yīng)受熱力學(xué)限制需在高溫下進(jìn)行，應(yīng)使用能耐高溫催化劑，一般采用金屬氧化物催化劑。常見(jiàn)的脫氫催化劑Cr203-Al203、Fe2O3-Cr2O3-K2O, Ca8Ni (PO4)6_Cr203。[0004]在基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)中采用催化脫氫的反應(yīng)有低級(jí)烷烴的催化脫氫生成相應(yīng)的烯烴；烯烴的催化脫氫生成相應(yīng)的二烯烴；烷基芳烴的催化脫氫生成烯基芳烴；環(huán)烷烴的催化脫氫生成相應(yīng)的環(huán)烯烴或芳烴；六個(gè)碳原子以烷烴的催化脫氫芳構(gòu)化生成芳烴；醇催化脫氫生成相應(yīng)的醛或酮等。顯然利用這些脫氫反應(yīng)，可降低低級(jí)烷烴、烯烴和烷基芳烴轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的二烯烴和烯基芳烴，為高分子化學(xué)工業(yè)提供重要的單體。[0005]在化工生產(chǎn)中溫度、壓力、原料配比、空速等均是重要的操作參數(shù)。不同工藝影響也不一樣，如乙苯催化脫氫溫度升高雖然能加快脫氫反應(yīng)速度，但由于裂解等副反應(yīng)活化能高，比脫氫反應(yīng)更快(生成苯、甲苯的副反應(yīng)速度更加迅速)，結(jié)果乙苯的轉(zhuǎn)化率雖有增加，但苯乙烯的產(chǎn)率卻隨之下降，副產(chǎn)苯和甲苯的生成量增多。而適宜的反應(yīng)溫度又受催化劑的限制，故合適的工藝參數(shù)是穩(wěn)定裝置裝置安全運(yùn)行及提高裝置產(chǎn)能指標(biāo)的關(guān)鍵。[0006]實(shí)用新型內(nèi)容[0007]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)需安裝額外軟件、即能實(shí)現(xiàn)用戶與遠(yuǎn)端實(shí)驗(yàn)裝置的數(shù)據(jù)交互，能夠達(dá)到真實(shí)反應(yīng)裝置操作教學(xué)效果的氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置。[0008]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的[0009]氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置以及操作站、實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和客戶端，所述的實(shí)驗(yàn)裝置、操作站和實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器順序連接，而所述的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與客戶端連接。[0010]所述的實(shí)驗(yàn)裝置包括通過(guò)管路順序連接的計(jì)量罐、輸送泵、混合器、固定床反應(yīng)器、急冷器、產(chǎn)品接收器、尾氣冷凝器和I/O智能儀表，所述的計(jì)量罐和輸送泵之間還設(shè)置有電磁閥，而所述的急冷器和尾氣冷凝器上均設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，所述的電磁閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥均與I/O智能儀表連接。[0011]其中，所述的計(jì)量罐設(shè)置有多個(gè)，而所述的電磁閥和輸送泵具有與計(jì)量罐相同的數(shù)量。且所述的計(jì)量罐具有兩層結(jié)構(gòu)，所述的兩層結(jié)構(gòu)通過(guò)一夾層分隔，且所述的夾層中填充有隔音材料。[0012]而所述的固定床反應(yīng)器、急冷器、尾氣冷凝器上還均設(shè)置有熱電偶溫度傳感器，且所述的熱電偶溫度傳感器與所述的I/O智能儀表連接。且其中所述的固定床反應(yīng)器為實(shí)驗(yàn)專用汽化反應(yīng)器。[0013]此外，在所述的實(shí)驗(yàn)裝置的管路上還設(shè)置有變送器，所述的變送器與所述的I/O 智能儀表連通。且所述的變送器包括壓力變送器和液位變送器。[0014]進(jìn)一步，所述的I/O智能儀表包括溫度調(diào)節(jié)器、巡檢儀和開(kāi)關(guān)量信號(hào)模塊。[0015]且由于學(xué)生遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)裝置，不能去現(xiàn)場(chǎng)觀察設(shè)備的運(yùn)行，在現(xiàn)場(chǎng)還設(shè)置有帶云臺(tái)的攝像機(jī)，遠(yuǎn)端學(xué)生可通過(guò)調(diào)整云臺(tái)來(lái)觀察需要觀察的設(shè)備。[0016]本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型針對(duì)化工專業(yè)遠(yuǎn)程教學(xué)需要，開(kāi)發(fā)了氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，建立了基于B/S模式的氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)總線RS485、TCP\IP與上位機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)了用戶與遠(yuǎn)端實(shí)驗(yàn)裝置的數(shù)據(jù)交互，使用戶通過(guò)瀏覽器可遠(yuǎn)程監(jiān)控氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，無(wú)需安裝額外軟件，彌補(bǔ)了遠(yuǎn)程教育實(shí)踐環(huán)節(jié)的不足，充分突現(xiàn)了遠(yuǎn)程教育的特色。


[0017]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的流程示意圖。[0018]附圖中主要標(biāo)記含義如下[0019]1、第一計(jì)量罐 2、第二計(jì)量罐 3、第一電磁閥4、第二電磁閥[0020]5、第一輸送泵 6、第二輸送泵 7、混合器8、固定床反應(yīng)器[0021]9、急冷器10、產(chǎn)品接收器11、尾氣冷凝器12、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一[0022]13、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥二 14、I/O智能儀表15、操作站[0023]16、實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器17、客戶端。
具體實(shí)施方式
[0024]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作具體的介紹。[0025]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的流程示意圖。[0026]如圖1所述氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，包括設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置以及操作站15、實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器16和客戶端17，所述的實(shí)驗(yàn)裝置、操作站15和實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器16 順序連接，而所述的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器16與客戶端17連接。[0027]所述的實(shí)驗(yàn)裝置包括通過(guò)管路順序連接的計(jì)量罐1與2、輸送泵5與6、混合器7、 固定床反應(yīng)器8、急冷器9、產(chǎn)品接收器10、尾氣冷凝器11和I/O智能儀表14，所述的計(jì)量罐和輸送泵之間還設(shè)置有電磁閥，而所述的急冷器9和尾氣冷凝器11上均設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，所述的電磁閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥均與I/O智能儀表14連接。[0028]其中，所述的計(jì)量罐設(shè)置有多個(gè)，而所述的電磁閥和輸送泵具有與計(jì)量罐相同的數(shù)量，所述的計(jì)量罐具有兩層結(jié)構(gòu)，所述的兩層結(jié)構(gòu)通過(guò)一夾層分隔，且所述的夾層中填充有隔音材料。在本實(shí)施例中，所述的計(jì)量罐設(shè)置有兩個(gè)，而所述的電磁閥和輸送泵也對(duì)應(yīng)設(shè)置有兩個(gè)，即第一計(jì)量罐1、第二計(jì)量罐2、第一電磁閥3、第二電磁閥4、第一輸送泵5和第二輸送泵6。[0029]而所述的固定床反應(yīng)器8、急冷器9、尾氣冷凝器11還均設(shè)置有熱電偶溫度傳感器，且所述的熱電偶溫度傳感器與所述的I/O智能儀表14連接。在本實(shí)施方式中，所述的固定床反應(yīng)器8為實(shí)驗(yàn)專用汽化反應(yīng)器。[0030]此外，在所述的實(shí)驗(yàn)裝置的管路上還設(shè)置有變送器，所述的變送器與所述的I/O 智能儀表14連接。且所述的變送器包括壓力變送器和液位變送器。[0031]而所述的I/O智能儀表14則包括溫度調(diào)節(jié)器、巡檢儀和開(kāi)關(guān)量信號(hào)模塊。[0032]且由于學(xué)生遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)裝置，不能去現(xiàn)場(chǎng)觀察設(shè)備的運(yùn)行，在現(xiàn)場(chǎng)還設(shè)置有帶云臺(tái)的攝像機(jī)，遠(yuǎn)端學(xué)生可通過(guò)調(diào)整云臺(tái)來(lái)觀察需要觀察的設(shè)備。[0033]本實(shí)施方式中的具體實(shí)施例為乙苯脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，其工作過(guò)程如下原料乙苯和去離子水分別從第一計(jì)量罐1和第二計(jì)量罐2經(jīng)第一輸送泵5和第二輸送泵6定量送進(jìn)混合器7，由混合器7出來(lái)的混合物進(jìn)固定床反應(yīng)器8汽化反應(yīng)，反應(yīng)后的混合氣進(jìn)急冷器9使氣相變成大部分液相，汽液混合物進(jìn)產(chǎn)品接收器10，未冷凝氣相進(jìn)尾氣冷凝器11冷凝后不凝氣放空。[0034]根據(jù)圖1所示本實(shí)用新型實(shí)施例裝置根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)照附圖1進(jìn)行設(shè)備制造、 工藝配管、設(shè)備儀表安裝、DCS組態(tài)、裝填催化劑及加料，而本實(shí)用新型的催化劑裝填、物料添加及稱量、產(chǎn)品分析由現(xiàn)場(chǎng)人員操作。[0035]而本實(shí)用新型的具體操作過(guò)程如下[0036]1.從客戶端17進(jìn)入DCS操作界面后檢查I/O智能儀表14檢測(cè)顯示正確后，點(diǎn)加熱開(kāi)始升溫；[0037]2.當(dāng)固定床反應(yīng)器8的上下部溫度達(dá)規(guī)定值時(shí)，開(kāi)第一電磁閥3和第一輸送泵5， 按照預(yù)定的去離子水進(jìn)料量設(shè)定調(diào)節(jié)值，調(diào)節(jié)后的去離子水進(jìn)混合器7再進(jìn)固定床反應(yīng)器 8 ；[0038]3.調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一 12及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥二 13的開(kāi)度，使急冷器9及尾氣冷凝器11 出口溫度穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)；[0039]4.當(dāng)固定床反應(yīng)器8的下部溫度達(dá)580°C時(shí)，打開(kāi)第二電磁閥4，開(kāi)第二輸送泵6， 按照預(yù)定的乙苯進(jìn)料量設(shè)定調(diào)節(jié)值，調(diào)節(jié)后中的乙苯進(jìn)混合器7與去離子水混合再進(jìn)固定床反應(yīng)器8反應(yīng)；[0040]5.每隔10分鐘，記錄一次溫度、液位、現(xiàn)象等；[0041]6.經(jīng)1小時(shí)反應(yīng)結(jié)束，停第二輸送泵6及關(guān)第二電磁閥4，繼續(xù)加水10分鐘，停第一輸送泵5及關(guān)第一電磁閥3，并停止加熱。放下產(chǎn)品接收器10中的油水，放入分液漏斗靜置分層，并計(jì)量脫氫液及水的量，脫氫液經(jīng)色譜分析其組成，水及脫氫液倒入指定容器；[0042]7.根據(jù)分析結(jié)果分析反應(yīng)情況及計(jì)算轉(zhuǎn)化率、選擇性及收率，并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。[0043]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可隨時(shí)通過(guò)攝像機(jī)調(diào)整云臺(tái)來(lái)觀察實(shí)驗(yàn)裝置中相關(guān)儀表設(shè)備。本實(shí)用新型針對(duì)化工專業(yè)遠(yuǎn)程教學(xué)需要，開(kāi)發(fā)了氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，建立了基于B/ S模式的氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)總線RS485、TCP\IP與上位機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)了用戶與遠(yuǎn)端實(shí)驗(yàn)裝置的數(shù)據(jù)交互，使用戶通過(guò)瀏覽器可遠(yuǎn)程監(jiān)控氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，無(wú)需安裝額外軟件，彌補(bǔ)了遠(yuǎn)程教育實(shí)踐環(huán)節(jié)的不足，充分突現(xiàn)了遠(yuǎn)程教育的特色。[0044] 上述實(shí)施例不以任何形式限制本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置以及操作站、實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和客戶端，所述的實(shí)驗(yàn)裝置、操作站、實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和客戶端順序連接，而所述的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與客戶端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的實(shí)驗(yàn)裝置包括通過(guò)管路順序連接的計(jì)量罐、輸送泵、混合器、固定床反應(yīng)器、急冷器、產(chǎn)品接收器、 尾氣冷凝器和I/O智能儀表，所述的計(jì)量罐和輸送泵之間還設(shè)置有電磁閥，而所述的急冷器和尾氣冷凝器上均設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，所述的電磁閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥均與I/O智能儀表連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的計(jì)量罐設(shè)置有多個(gè)，而所述的電磁閥和輸送泵具有與計(jì)量罐相同的數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的計(jì)量罐具有兩層結(jié)構(gòu)，所述的兩層結(jié)構(gòu)通過(guò)一夾層分隔，且所述的夾層中填充有隔音材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的固定床反應(yīng)器、急冷器、尾氣冷凝器上均設(shè)置有熱電偶溫度傳感器，且所述的熱電偶溫度傳感器與所述的I/O智能儀表連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的固定床反應(yīng)器為實(shí)驗(yàn)專用汽化反應(yīng)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的實(shí)驗(yàn)裝置的管路上還設(shè)置有變送器，所述的變送器與所述的I/O智能儀表連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的變送器包括壓力變送器和液位變送器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的I/O智能儀表包括溫度調(diào)節(jié)器、巡檢儀和開(kāi)關(guān)量信號(hào)模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，在現(xiàn)場(chǎng)還設(shè)置有帶云臺(tái)的攝像機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，包括設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置以及操作站、實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和客戶端，所述的實(shí)驗(yàn)裝置、操作站、實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器順序連接，而所述的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與客戶端連通。本實(shí)用新型針對(duì)化工專業(yè)遠(yuǎn)程教學(xué)需要，開(kāi)發(fā)了氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，建立了基于B/S模式的氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)總線RS485、TCP\IP與上位機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)了用戶與遠(yuǎn)端實(shí)驗(yàn)裝置的數(shù)據(jù)交互，使用戶通過(guò)瀏覽器可遠(yuǎn)程監(jiān)控氣固相催化脫氫遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，無(wú)需安裝額外軟件，彌補(bǔ)了遠(yuǎn)程教育實(shí)踐環(huán)節(jié)的不足，突現(xiàn)了遠(yuǎn)程教育的特色。
文檔編號(hào)B01J8/02GK202306923SQ20112037652
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者吳永貴 申請(qǐng)人:南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院