一、系统功能及整体性要求1. 本装置采用模块化的安装形式，便于装置的安装和维护。装置的工艺设备布置按照工艺流程顺序和同类设备适当集中的原则进行，设备布置既要满足工艺流程需要，同时兼顾安全可靠、节能降耗，便于施工、操作、维护等方面的要求。本装置选用仪表控制系统控制或计算机控制，可实现100%仪表功能操作如实时读取测量值、给定值、设置参数、手动切换、启动运行/停止程序。可实现以下功能：实现对反应器的温度、压力、气体流量的控制和显示。实现对反应过程中压力和反应器床层温度的监视。1) 实现对温度、压力的越限报警及连锁安全保护。温度为两级报警，温度高于第一设定值时声光报警，高于第二设定值时自动停止加热；压力高于第一设定值时声光报警，高于第二设定值时自动切断电源。2) 现场显示：反应器进口设有1块精密压力表，用于实时显示当前反应器的反应压力，同时匹配数显压力传感器控制屏显示。3) 选用计算机控制界面时：控制界面有带控制点的控制流程图、参数设置表、程序升温设置、报警窗口、历史数据以及各控制点的实时曲线和历史曲线，历史曲线保留永久。二、技术要求(一)主要技术参数和指标 1. 催化剂装填：催化剂（60～80目），装载量1～2 g； 2. 操作温度：常温～800℃，配置程序升温，控制精度：± ********℃； 3. 设计温度：900℃，配置程序升温，控制精度：± ********℃； 4. 操作压力：常压～5MPa，控制精度：±******** MPa； 5. 设计压力：6MPa，控制精度：±******** MPa； 6. 固定床反应器规格：内径10mm，反应器竖直放置，材质：316L；数量：两根； 7. 反应器加热炉采用电加热，开式炉，分三段加热，精致碳化硅炉瓦； 8. 预热汽化器配置程序升温，操作温度常温～450℃，控制精度：±******** ℃；操作压力常压～5 Mpa，控制精度：±********；汽化器材质：316 L。（二）工艺流程和系统配置本系统主要由进料系统、温度/压力控制及反应系统、产物冷却分离及取样系统等组成。1. 进料系统： 1) 气体进料###路气体进料（如N2、CO、H2###路###路均设计###路；在###路中，钢瓶中的高压气体通过减压阀（熊川）减压和背压阀（熊川）控压后，再经气体质量流量计（七星华创）控制并计量气体流量，经过滤器、单向阀后进入预热器，然后汇入反应器；压力经压力变送器控制，并由压力表直接读取示数。 2) 液体进料：醇类、烃类等试剂进料；试剂瓶中的液体试剂通过泵稳流后，再经质量流量计（七星华创）控制并计量流量，进入预热器，然后汇入反应器。 3) 固体：反应器固体进料；固体原料直接预先装填在竖直反应管内进行反应。 2. 温度/压力控制及反应系统 1) 固定床反应器：原料气体经预热汽化器从反应器的顶端进入，自上而下贯穿反应管，反应产物从反应器底端流出进入冷凝收集单元。反应器采用半连续加料，加热炉设三个温控点，两个测温点，反应器材质为316L不锈钢。反应器上游配备压力变送器、过滤器。 2) 温度控制系统：反应器中的反应管采用开式等温加热炉（三段式加热）和K型热电偶加热，采用程序升温控制，最高设计温度900℃，使用温度常温～800℃，控制精度为±********℃。 3) 压力控制系统：装置压力采用一套减压阀、稳压阀、背压阀进行控制，调节背压阀前端设计机械式压力表和过滤器进行反应系统压力调节，使反应系统压力保持动态稳定，即为气体输入端和输出端的压力差。 4) 反应在一定温度和气氛下进行。反应结束后，产物包括液体和气体等进入冷凝收集器中进行收集。 5) 反应结束后经钢瓶中气体吹###路，将反应残留物吹扫出反应系统。3. 冷却分离及取样系统 1) 产物收集单元由一级冷阱、二级冷阱以及三级冷阱组成。反应系统产生的高温产物及气体从反应器底端随着载气排出后，进入总共三级冷阱进行冷却和收集。可凝组分经充分冷却并储存于收集装置中。不可凝的气相产物从冷阱出来后收集于气袋中或进入气相色谱分析。实验完成后，需轻易地将焦油收集器拆卸，并进行称量。（三）仪表、泵和阀门配置气体质量流量控制器采用七星华创品牌高压型气体质量流量控制器。其量程：按设计要求，控制精度≤±1%********，操作压力为0～5MPa。压力变送器采用WIKA品牌产品压力变送器。其量程：常压～5MPa，精度≤********%********。 气体减压阀采用 活塞式减压阀。其本体材质采用316L，操作温度：-40～74℃。该阀整体可承受********倍的最大输入压力。压力控制阀采用熊川品牌活塞传感背压调压阀，其本体材质采用316L；阀体内部设计高压过量程保护机制。液体原料计量泵采用高精密液体进料泵，流量设定范围******** ml/min., 设定步长********/min.，其控制精确度：±********%，工作压力0～5MPa。 精密机械压力表采用布莱迪品牌产品，其表盘直径为150mm，精度为********级，与介质接触材质为316。压力表采用无油抗震设计；机械压力表采用布莱迪品牌产品，其表盘直径为60mm，精度为********级，与介质接触材质为316。压力表采用无油抗震设计；主要阀门、接头采用熊川品牌产品。其材质采用316 L，耐受压力：500bar@-54~38℃，采用的规格主要有1/8in、1/4in。设备管线采用HUWEI品牌产品，其标准需达到BA及以上标准。其材质采用316L，主要规格为1/8in、1/4in。（四）主要 设备特点装置框架采用定制型框架，按设计要求。等温加热炉采用双段式等温电加热炉，操作温度：常温～800℃，升温速率≤10℃/min。加热炉采用开合式设计，方便装卸反应器。该加热炉采用3段炉膛独立加热方式，每段炉膛采用独立的温度控制，可灵活调节催化床层温度。反应器采用管式结构设计，反应器材质采用316L，操作温度RT～800℃，操作压力常压～5MPa。预热汽化器可耐受温度需满足实际实验需求，确保物料高效汽化；该汽化器能够输出稳定的蒸汽进入反应管；汽化器材质采用316 L，操作温度为RT～450℃，操作压力为常压～5Mpa。液体收集装置分三级冷却，每级有效容积为15mL（按需设计），操作温度：-196℃～室温，操作压力常压～5MPa。（五）安全保障装置采用工业化设计和制造标准，对装置进行多级安全联锁保护：加热炉配备TTS超温保护，独立于控制系统高温联锁。装置关键部位配备安全泄压阀，当压力达到高限（Hi）时，泄压阀将主动泄放系统压力（注意某些常压装置可能没有改配置）。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。 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，系统将主动切断加热电源。 当气体流量达到下限（Lo）或上限（Hi）时，系统产生声光报警，提醒操作人员进行处理。 当液位达到下限（Lo）时，系统主动关闭放料阀（注意：只要内置液位传感器的装置才具有此功能）。 当液位达到上限（Hi）时，系统将停止进料（注意：只要内置液位传感器的装置才具有此功能）。

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