本發(fā)明涉及費托合成的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種費托合成反應(yīng)系統(tǒng)及在線分析系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

費托合成是CO和H2反應(yīng)生成烴類的反應(yīng)，具有產(chǎn)物分布寬，組分復(fù)雜，因而整個反應(yīng)產(chǎn)物的分析較為困難，同時，由于反應(yīng)再高溫高壓下進(jìn)行，因而對費托合成進(jìn)行在線分析就具有很大的難度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種費托合成反應(yīng)系統(tǒng)及在線分析系統(tǒng)，能夠完成對費托合成各反應(yīng)物和產(chǎn)物的在線分析，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種費托合成反應(yīng)系統(tǒng)及在線分析系統(tǒng)，費托合成反應(yīng)系統(tǒng)包括第一開關(guān)閥、第二開關(guān)閥、第三開關(guān)閥、第四開關(guān)閥、第一穩(wěn)壓閥、第二穩(wěn)壓閥、第三穩(wěn)壓閥、第四穩(wěn)壓閥、第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥、第四單向閥、第一流量計、第二流量計、第三流量計、第四流量計、第一六通閥、四通閥、第一背壓閥、第二背壓閥、第一固定床反應(yīng)器、第二固定床反應(yīng)器、第一冷井、第二冷井、第一泄壓閥和第二泄壓閥，所述第一開關(guān)閥、第一穩(wěn)壓閥、第一單向閥和第一流量計由前到后依次連接，第一開關(guān)閥的輸入端與H2氣體供應(yīng)管連接，所述第一流量計的輸出端與第一六通閥的1接口連接，所述第二開關(guān)閥、第二穩(wěn)壓閥、第二單向閥和第二流量計由前到后依次連接，所述第二開關(guān)閥的輸入端與CO氣體供應(yīng)管連接，所述第二流量計的輸出端與第一六通閥的3接口連接，所述第一六通閥的4接口連接有第一背壓閥，所述第一六通閥的5接口與第一冷井的輸出端連通，所述第一六通閥的2接口與第一固定床反應(yīng)器的輸入端連接，所述第一固定床反應(yīng)器的輸出端分別與第一泄壓閥的輸入端和第一冷井的輸入端連接，所述第一六通閥的6接口連接有放空管，所述第一泄壓閥的輸出端與四通閥的1接口連接，所述四通閥的2接口連接有放空管，所述第三開關(guān)閥、第三穩(wěn)壓閥、第三單向閥和第三流量計由前到后依次連接，所述第三開關(guān)閥的輸入端與H2氣體供應(yīng)管連接，所述第三流量計的輸出端與第二六通閥的1接口連接，所述第四開關(guān)閥、第四穩(wěn)壓閥、第四單向閥和第四流量計由前到后依次連接，所述第四開關(guān)閥的輸入端與CO氣體供應(yīng)管連接，所述第四流量計的輸出端與第二六通閥的3接口連接，所述第二六通閥的4接口連接有第二背壓閥，所述第二六通閥的2接口與第二固定床反應(yīng)器的輸入端連接，所述第二固定床反應(yīng)器的輸出端與第二冷井和第二泄壓閥的輸入端連接，所述第二泄壓閥的輸出端與四通閥的3接口連接，所述第二冷井的輸出端與第二六通閥的5接口連接，所述第二六通閥的6接口連接有放空管，所述在線分析系統(tǒng)包括第三六通閥、第一十通閥、第二十通閥、第一定量管、第二定量管、第三定量管、第一載氣管、第二載氣管、第三載氣管、第四載氣管、第五載氣管、第六載氣管、進(jìn)樣器、兩個針閥、第一預(yù)柱、第二預(yù)柱、第一毛細(xì)管柱、第二毛細(xì)管柱、碳分子篩、第一FID檢測器、第二FID檢測器和TCD檢測器，所述四通閥的4接口與第三六通閥的2接口連接，所述第三六通閥的1接口和4接口通過第一定量管連通，所述第三六通閥的6接口連接有第一載氣管，所述第三六通閥的5接口與進(jìn)樣器的輸入端連接，所述進(jìn)樣器的輸出端與第一毛細(xì)管柱的輸入端連接，所述第一毛細(xì)管柱的輸出端與第一FID檢測器連接，所述第三六通閥的3接口與第一十通閥的3接口連接，所述第一十通閥的2接口和5接口通過第二定量管連通，所述第一十通閥的1接口連接有第三載氣管，所述第一十通閥的6接口和10接口通過第二預(yù)柱連通，所述第一十通閥的8接口連接有第四載氣管，所述第一十通閥的9接口與碳分子篩的輸入端連接，所述碳分子篩的輸出端和第二載氣管均與TCD檢測器連接，所述第一十通閥的4接口與第二十通閥的3接口連接，所述第二十通閥的2接口和5接口通過第三定量管連通，所述第二十通閥的1接口與第五載氣管連接，所述第二十通閥的4接口連接有放空管，所述第二十通閥的6接口和10接口通過第一預(yù)柱連通，所述第二十通閥的8接口連接有第六載氣管，所述第二十通閥的9接口與第二毛細(xì)管柱的輸入端連接，所述第二毛細(xì)管柱的輸出端與第二FID檢測器連接，所述第一十通閥的7接口和第二十通閥的7接口均連接有針閥。

作為優(yōu)選，所述第一穩(wěn)壓閥與第一單向閥之間的連接管上設(shè)有第一壓力表，所述第二穩(wěn)壓閥與第二單向閥之間的連接管上設(shè)有第二壓力表，所述第三穩(wěn)壓閥與第三單向閥之間的連接管上設(shè)有第三壓力表，所述第四穩(wěn)壓閥與第四單向閥之間的連接管上設(shè)有第四壓力表。

作為優(yōu)選，所述進(jìn)樣器為毛細(xì)管進(jìn)樣器。

作為優(yōu)選，所述第一六通閥的4接口與第一背壓閥連接的連接管上設(shè)有第一反應(yīng)壓力表。

作為優(yōu)選，所述第二六通閥的4接口與第二背壓閥連接的連接管上設(shè)有第二反應(yīng)壓力表。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過高壓泄壓閥對費托合成反應(yīng)的高壓氣體進(jìn)行卸壓，等待樣品氣到達(dá)常壓后，然后分別通過六通閥和十通閥進(jìn)行進(jìn)樣，完成對費托合成各反應(yīng)物和產(chǎn)物的在線分析，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠完成對費托合成各反應(yīng)物和產(chǎn)物的在線分析，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性，并且系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性好。

本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明一種費托合成反應(yīng)系統(tǒng)及在線分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-第一開關(guān)閥、2-第二開關(guān)閥、3-第三開關(guān)閥、4-第四開關(guān)閥、5-第一穩(wěn)壓閥、6-第二穩(wěn)壓閥、7-第三穩(wěn)壓閥、8-第四穩(wěn)壓閥、9-第一單向閥、10-第二單向閥、11-第三單向閥、12-第四單向閥、13-第一流量計、14-第二流量計、15-第三流量計、16-第四流量計、170-第一六通閥、171-第二六通閥、172-第三六通閥、18-四通閥、19-第一十通閥、20-第二十通閥、21-第一背壓閥、22-第二背壓閥、23-第一固定床反應(yīng)器、24-第二固定床反應(yīng)器、25-第一冷井、26-第二冷井、27-第一泄壓閥、28-第二泄壓閥、29-第一定量管、30-第二定量管、31-第三定量管、32-第一載氣管、33-第二載氣管、34-第三載氣管、35-第四載氣管、36-第五載氣管、37-第六載氣管、38-進(jìn)樣器、39-針閥、40-第一預(yù)柱、41-第二預(yù)柱、42-第一毛細(xì)管柱、43-第二毛細(xì)管柱、44-碳分子篩、45-第一FID檢測器、46-第二FID檢測器、47-TCD檢測器、48-第一壓力表、49-第二壓力表、50-第三壓力表、51-第四壓力表、52-第一反應(yīng)壓力表、53-第二反應(yīng)壓力表。

【具體實施方式】

參閱圖1，本發(fā)明一種費托合成反應(yīng)系統(tǒng)及在線分析系統(tǒng)，費托合成反應(yīng)系統(tǒng)包括第一開關(guān)閥1、第二開關(guān)閥2、第三開關(guān)閥3、第四開關(guān)閥4、第一穩(wěn)壓閥5、第二穩(wěn)壓閥6、第三穩(wěn)壓閥7、第四穩(wěn)壓閥8、第一單向閥9、第二單向閥10、第三單向閥11、第四單向閥12、第一流量計13、第二流量計14、第三流量計15、第四流量計16、第一六通閥170、四通閥18、第一背壓閥21、第二背壓閥22、第一固定床反應(yīng)器23、第二固定床反應(yīng)器24、第一冷井25、第二冷井26、第一泄壓閥27和第二泄壓閥28，所述第一開關(guān)閥1、第一穩(wěn)壓閥5、第一單向閥9和第一流量計13由前到后依次連接，第一開關(guān)閥1的輸入端與H2氣體供應(yīng)管連接，所述第一流量計13的輸出端與第一六通閥170的1接口連接，所述第二開關(guān)閥2、第二穩(wěn)壓閥6、第二單向閥10和第二流量計14由前到后依次連接，所述第二開關(guān)閥2的輸入端與CO氣體供應(yīng)管連接，所述第二流量計14的輸出端與第一六通閥170的3接口連接，所述第一六通閥170的4接口連接有第一背壓閥21，所述第一六通閥170的5接口與第一冷井25的輸出端連通，所述第一六通閥170的2接口與第一固定床反應(yīng)器23的輸入端連接，所述第一固定床反應(yīng)器23的輸出端分別與第一泄壓閥27的輸入端和第一冷井25的輸入端連接，所述第一六通閥170的6接口連接有放空管，所述第一泄壓閥27的輸出端與四通閥18的1接口連接，所述四通閥18的2接口連接有放空管，所述第三開關(guān)閥3、第三穩(wěn)壓閥7、第三單向閥11和第三流量計15由前到后依次連接，所述第三開關(guān)閥3的輸入端與H2氣體供應(yīng)管連接，所述第三流量計15的輸出端與第二六通閥171的1接口連接，所述第四開關(guān)閥4、第四穩(wěn)壓閥8、第四單向閥12和第四流量計16由前到后依次連接，所述第四開關(guān)閥4的輸入端與CO氣體供應(yīng)管連接，所述第四流量計16的輸出端與第二六通閥171的3接口連接，所述第二六通閥171的4接口連接有第二背壓閥22，所述第二六通閥171的2接口與第二固定床反應(yīng)器24的輸入端連接，所述第二固定床反應(yīng)器24的輸出端與第二冷井26和第二泄壓閥28的輸入端連接，所述第二泄壓閥28的輸出端與四通閥18的3接口連接，所述第二冷井26的輸出端與第二六通閥171的5接口連接，所述第二六通閥171的6接口連接有放空管，在線分析系統(tǒng)包括第三六通閥172、第一十通閥19、第二十通閥20、第一定量管29、第二定量管30、第三定量管31、第一載氣管32、第二載氣管33、第三載氣管34、第四載氣管35、第五載氣管36、第六載氣管37、進(jìn)樣器38、兩個針閥39、第一預(yù)柱40、第二預(yù)柱41、第一毛細(xì)管柱42、第二毛細(xì)管柱43、碳分子篩44、第一FID檢測器45、第二FID檢測器46和TCD檢測器47，所述四通閥18的4接口與第三六通閥172的2接口連接，所述第三六通閥172的1接口和4接口通過第一定量管29連通，所述第三六通閥172的6接口連接有第一載氣管32，所述第三六通閥172的5接口與進(jìn)樣器38的輸入端連接，所述進(jìn)樣器38的輸出端與第一毛細(xì)管柱42的輸入端連接，所述第一毛細(xì)管柱42的輸出端與第一FID檢測器45連接，所述第三六通閥172的3接口與第一十通閥19的3接口連接，所述第一十通閥19的2接口和5接口通過第二定量管30連通，所述第一十通閥19的1接口連接有第三載氣管34，所述第一十通閥19的6接口和10接口通過第二預(yù)柱41連通，所述第一十通閥19的8接口連接有第四載氣管35，所述第一十通閥19的9接口與碳分子篩44的輸入端連接，所述碳分子篩44的輸出端和第二載氣管33均與TCD檢測器47連接，所述第一十通閥19的4接口與第二十通閥20的3接口連接，所述第二十通閥20的2接口和5接口通過第三定量管31連通，所述第二十通閥20的1接口與第五載氣管36連接，所述第二十通閥20的4接口連接有放空管，所述第二十通閥20的6接口和10接口通過第一預(yù)柱40連通，所述第二十通閥20的8接口連接有第六載氣管37，所述第二十通閥20的9接口與第二毛細(xì)管柱43的輸入端連接，所述第二毛細(xì)管柱43的輸出端與第二FID檢測器46連接，所述第一十通閥19的7接口和第二十通閥20的7接口均連接有針閥39，所述第一穩(wěn)壓閥5與第一單向閥9之間的連接管上設(shè)有第一壓力表48，所述第二穩(wěn)壓閥6與第二單向閥10之間的連接管上設(shè)有第二壓力表49，所述第三穩(wěn)壓閥7與第三單向閥11之間的連接管上設(shè)有第三壓力表50，所述第四穩(wěn)壓閥8與第四單向閥12之間的連接管上設(shè)有第四壓力表51，所述進(jìn)樣器38為毛細(xì)管進(jìn)樣器，所述第一六通閥170的4接口與第一背壓閥21連接的連接管上設(shè)有第一反應(yīng)壓力表52，所述第二六通閥171的4接口與第二背壓閥22連接的連接管上設(shè)有第二反應(yīng)壓力表53。

本發(fā)明工作過程：

本發(fā)明一種費托合成反應(yīng)系統(tǒng)及在線分析系統(tǒng)在工作過程中，本系統(tǒng)費托反應(yīng)氣為一路高壓氣體，一路常壓氣體，分別通過流量計控制氣體流量，穩(wěn)壓閥控制氣體壓力，調(diào)節(jié)一定的壓力及流量后，通過手動對第一六通閥170和第二六通閥171切換使反應(yīng)氣體進(jìn)入固定床反應(yīng)器中反應(yīng)，反應(yīng)完成后，通過泄壓閥對費托合成反應(yīng)的高壓氣體進(jìn)行卸壓，等待樣品氣到達(dá)常壓后，然后分別通過第三六通閥172和十通閥進(jìn)行進(jìn)樣，進(jìn)入色譜分析系統(tǒng)中，完成對費托合成各反應(yīng)物和產(chǎn)物的在線分析。

色譜分析系統(tǒng)

1.C1-C30烴類分析

C1-C30的烴類組分通過第三六通閥172進(jìn)樣后，經(jīng)過毛細(xì)管進(jìn)樣器分流氣化后，通過第一毛細(xì)管柱42進(jìn)行分離，然后進(jìn)入第一FID檢測器45進(jìn)行檢測。

2.N2,CH4,CO,CO2分析

樣品通過第一十通閥19進(jìn)樣后，通過第二預(yù)柱41進(jìn)行分離，然后進(jìn)入碳分子篩44分離后，然后通過TCD檢測器47進(jìn)行檢測。樣品中高沸點組分通過切換第二十通閥20。樣品中高沸點組分通過切換第二十通閥20反吹出色譜系統(tǒng)，維持系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性。

3.C1-C5烴類分析

C1-C5的烴類通過第二十通閥20進(jìn)樣后，首先通過第一預(yù)柱40進(jìn)行分離，然后再通過第二毛細(xì)管柱43進(jìn)行分離，可以分析C1-C5的所有烯烴，烷烴，正構(gòu)烴，異構(gòu)烴，順烯烴，反烯烴等組分，并通過第二FID檢測器46進(jìn)行檢測。對于高碳的組分，通過第二十通閥20進(jìn)行反吹，防止高碳組分進(jìn)入第二毛細(xì)管柱43對色譜柱造成污染，同時，可以有效地防止水進(jìn)入第二毛細(xì)管柱43中，造成峰的遷移。反吹出色譜系統(tǒng)，維持系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性。

上述實施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明簡單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。