JPH0610679B2 - Catalyst activity test equipment - Google Patents
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- JPH0610679B2 JPH0610679B2 JP59165427A JP16542784A JPH0610679B2 JP H0610679 B2 JPH0610679 B2 JP H0610679B2 JP 59165427 A JP59165427 A JP 59165427A JP 16542784 A JP16542784 A JP 16542784A JP H0610679 B2 JPH0610679 B2 JP H0610679B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、触媒の反応評価を予め設定したスケジュール
に従って自動的に行う触媒活性試験装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a catalyst activity test device for automatically performing reaction evaluation of a catalyst according to a preset schedule.
[背景技術とその問題点] 触媒の開発研究では、反応評価工程は、必要不可欠なも
のである。反応評価装置は、触媒充填量で分類すると、
小型のものから順に大型になるに従い、マイクロリアク
ター、ベンチプラント、パイロットプラントと称する。
実験質規模で反応評価、いわゆる一次スクーリングを行
なうマイクロリアクターでは、多数の試作触媒を効率的
に評価しなければならない。[Background Art and Problems] In catalyst development research, the reaction evaluation process is indispensable. When the reaction evaluation device is classified by the catalyst filling amount,
They are called microreactor, bench plant, and pilot plant in descending order of size.
In a microreactor that performs reaction evaluation on the experimental quality scale, that is, so-called primary cooling, a large number of trial catalysts must be evaluated efficiently.
従来、このような小型装置の自動化は、温度のプログラ
ウ制御と自動ガスサンプリング程度にとどまっており、
操作条件の変更やデータ処理等、これ以外の操作は全て
手動で行われてきた。従って、触媒の開発研究にあたっ
ては、反応評価に最も多くの労力が費やされているのが
実情である。Traditionally, automation of such small devices has been limited to program control of temperature and automatic gas sampling.
All other operations such as changing operating conditions and data processing have been performed manually. Therefore, in the research and development of catalysts, most of the effort is spent on the reaction evaluation.
[発明の目的] ここに、本発明の目的は、上述した点に鑑み、触媒の反
応評価において、触媒の充填、リークテスト、抜出しを
除く全ての操作、例えば前処理、ガス切換え、反応、分
析、計算、レポート作成等を自動化でき、触媒の反応評
価を能率的かつ高精度に行え、しかも、経済的な触媒活
性試験装置を提供することにある。[Object of the Invention] In view of the above points, an object of the present invention is to evaluate all reactions except catalyst filling, leak test, and withdrawal, such as pretreatment, gas switching, reaction, and analysis in the reaction evaluation of the catalyst. It is an object of the present invention to provide a catalytic activity test apparatus that can automate calculation, report generation, etc., can efficiently and accurately evaluate the reaction of a catalyst, and is economical.
[問題点を解決するための手段および作用] そのため、本発明では、複数の反応系を有する複数の反
応装置と、この各反応装置に対応して設けられそれぞれ
対応する反応装置によって生成された反応生成物を分析
する複数の分析装置と、これらの対応する反応装置と分
析装置との間にそれぞれ設けられ反応装置のいずれかの
反応系からの反応生成物を分析装置へ選択的に切り換え
注入させる切換手段と、前記各反応装置に対応して設け
られそれぞれ対応する反応装置を予め設定されたタイム
スケジュールに従って運転させると同時に、サンプリン
グ時の反応装置の運転状態データをファイルする一方、
その運転状態データと反応装置に対応する分析装置から
転送されてくる分析結果とを送信する複数台の子機と、
この各子機へ動作指令を与える一方、子機から送信され
た運転状態データおよび分析結果を受信し、それらと予
め入力されたデータとから物質収支の計算を行う親機
と、からなり、前記各反応系は、内部に試験触媒を充填
した反応器、この反応器内に供給される原料を複数種の
原料の中から選択する原料選択バルブ、この原料選択バ
ルブによって選択された原料の圧力、流量をそれぞれ調
整する調整バルブおよび前記反応器の温度を変化させる
加熱器を備え、前記各分析装置は、対応する反応装置に
近接して設置された恒温槽と、この恒温槽内に設けられ
前記切換手段によって選択されたいずれか一方の反応系
からの反応生成物を分析器へ自動注入させるサンプリン
グ装置とを含む、ことを特徴としている。[Means and Actions for Solving Problems] Therefore, in the present invention, a plurality of reaction devices having a plurality of reaction systems, and reactions produced by the corresponding reaction devices provided corresponding to the respective reaction devices A plurality of analyzers for analyzing products, and reaction products from any reaction system of the reactors respectively provided between these corresponding reactors and analyzers are selectively switched and injected into the analyzer. While switching the switching means and the respective reaction devices provided corresponding to the respective reaction devices according to a preset time schedule, at the same time, the operation state data of the reaction device at the time of sampling is filed,
A plurality of slave units that transmit the operation state data and the analysis result transferred from the analyzer corresponding to the reactor,
While giving an operation command to each slave unit, the master unit receives the operation state data and the analysis result transmitted from the slave unit and calculates the material balance from them and the data previously input, Each reaction system is a reactor filled with a test catalyst inside, a raw material selection valve for selecting the raw material supplied to the reactor from a plurality of types of raw materials, the pressure of the raw material selected by the raw material selection valve, Each of the analyzers is provided with a thermostatic chamber installed near the corresponding reactor, and a thermostatic chamber provided in the thermostatic chamber. And a sampling device for automatically injecting a reaction product from one of the reaction systems selected by the switching means into the analyzer.
[実施例] 第1図は本実施例の触媒活性試験装置を示している。同
システムは、コンピュータからなる1台の親機1と、こ
の親機1にそれぞれ通信線10を介して互いに情報交換
可能に接続されたマイクロコンピュータ等からなる6台
の子機11〜16と、この各子機11〜16によってそ
れぞれ運転が制御される反応装置21〜26と、この各
反応装置21〜26で生成された反応生成物を分析しそ
の分析結果を前記子機11〜16へ転送する分析装置3
1〜36とから構成されている。[Example] FIG. 1 shows a catalyst activity testing apparatus of this example. The system includes one master device 1 including a computer, and six slave devices 11 to 16 each including a microcomputer or the like connected to the master device 1 via a communication line 10 so as to exchange information with each other. The reactors 21 to 26 whose operations are controlled by the respective slaves 11 to 16 and the reaction products generated in the respective reactors 21 to 26 are analyzed, and the analysis results are transferred to the slaves 11 to 16. Analyzer 3
1 to 36.
前記親機1は、触媒活性試験を行うために予め作成した
タイムスケジュール(反応装置21〜26において使用
する原料の選択、選択された原料の流量、圧力および温
度等の設定値の変更時間、サンプリング時間等が設定さ
れている。)を例えばアドレス番号によって指定するい
ずれかの子機11〜16へ転送し、かつその実験の開始
や停止の指令を送る機能を備えている。また、いずれか
の子機11〜16から転送されてきた分析結果および運
転条件と予め入力されたデータ、例えば触媒重量、体積
および原料組成等から物質収支の計算を行い、これらの
結果をフロッピーディスク2へファイリングする。同時
に、実験中の運転状態を一定時間間隔でフロッピーディ
スク2へファイリングする。フロッピーディスク2にフ
ァイリングされた運転状態は、任意時にグリーンモニタ
3に表示でき、かつプリンタ6でプリントアウトさせる
ことができる。更に、運転状態の経時データは、カラー
モニタ4にグラフ表示させることができ、かつ任意の縮
尺でXYプロッタ5に作図できるようになっている。The master unit 1 has a time schedule (a selection of raw materials used in the reactors 21 to 26, a flow rate of the selected raw materials, a change time of set values such as pressure and temperature, sampling, etc., which is created in advance for performing the catalyst activity test. The time is set.) To any one of the slaves 11 to 16 designated by an address number, and sends a command to start or stop the experiment. In addition, the mass balance is calculated from the analysis results and operating conditions transferred from any one of the slaves 11 to 16 and the data input in advance, such as the catalyst weight, volume and raw material composition, and these results are stored in the floppy disk 2. Filing. At the same time, the operating state during the experiment is filed on the floppy disk 2 at regular time intervals. The operating state filed on the floppy disk 2 can be displayed on the green monitor 3 at any time and can be printed out by the printer 6. Further, the elapsed time data of the operating state can be displayed as a graph on the color monitor 4 and can be plotted on the XY plotter 5 at an arbitrary scale.
前記各子機11〜16は、前記親機1から送信されてき
たタイムスケジュールを受信した後、親機1からの実験
開始コマンドを受信した際、対応する反応装置21〜2
6をタイムスケジュールに従って運転させる。一方、タ
イムスケジュールに基づくサンプリング時の運転状態、
例えば反応装置21〜26における温度、圧力、流量を
ファイルしておき、前記分析装置31〜36から分析結
果が転送されてきた際、その分析結果と運転状態とを一
緒にして前記親機1へ送信するようになっている。After receiving the time schedule transmitted from the master device 1, each of the slave devices 11 to 16 receives the experiment start command from the master device 1, and the corresponding reaction device 21 to 2 is received.
Drive 6 according to the time schedule. On the other hand, the operating state at the time of sampling based on the time schedule,
For example, the temperatures, pressures, and flow rates of the reaction devices 21 to 26 are stored in a file, and when the analysis results are transferred from the analysis devices 31 to 36, the analysis results and the operating state are combined to the master unit 1. It is supposed to be sent.
前記各反応装置21〜26は、例えば第2図(同図では
反応装置21のみを示しているが、他の反応装置22〜
26についても同様である。)に示す如く、前記子機1
1〜16からの切換え信号により切換えられる切換手段
を構成する切換コック40を介して前記分析装置31〜
36へ選択的に接続される2つの反応系A,Bを備えて
いる。各反応系A,Bには、内部に試験触媒を充填させ
た反応器41がそれぞれ設けられている。反応器41に
は、その外周に反応器41内の温度Tに基づき前記子機
11からの信号により加熱される加熱器としての電気ヒ
ータ42が設けられているとともに、その入口側に原料
供給ライン43を介してそれぞれ異なる種類の原料ガス
を導入する4本の原料導入ライン441〜444が、出
口側に一端が前記切換コック40に連結された生成物抜
出ライン45の他端がそれぞれ連結されている。前記各
原料導入ライン441〜444には、前記子機11から
の選択信号により選択的に開閉される原料選択バルブと
しての電磁バルブ461〜464がそれぞれ設けられて
いる。また、原料供給ライン43の途中には、圧力セン
サ47を有する調圧バルブ48と、流量計49を有する
流量調節バルブ50とがそれぞれ挿入されている。ここ
で、圧力センサ47によって検出された圧力データP1
および流量計49によって検出された流量データFが前
記子機11へフィードバックされると、子機11は、フ
ィードバックされた圧力データP1および流量データF
が予め設定された圧力および流量と等しいか否かを判断
し、その差に対応した信号を前記調圧バルブ48および
流量調節バルブ50へ与え、それらを制御するようにな
っている。また、前記生成物抜出ライン45の途中に
は、前記流量調節バルブ50と反応器41の入口側との
間に圧力センサ51を有する背圧バルブ52が挿入され
ている。圧力センサ51で検出された圧力データP2が
子機11〜16へ入力されると、前記圧力センサ47で
検出された圧力P1と圧力センサ51で検出された圧力
P2との差圧P1−P2が予め設定された圧力になるよ
うに、調圧バルブ48および背圧バルブ52が制御され
るようになっている。Each of the reaction devices 21 to 26 is, for example, shown in FIG. 2 (only the reaction device 21 is shown in FIG.
The same applies to 26. ) As shown in FIG.
1 to 16 through a switching cock 40 that constitutes switching means that is switched by a switching signal from the analyzers 31 to 31.
Two reaction systems A and B selectively connected to 36 are provided. Each of the reaction systems A and B is provided with a reactor 41 filled with a test catalyst. The reactor 41 is provided with an electric heater 42 as a heater that is heated by a signal from the slave unit 11 based on the temperature T in the reactor 41 on the outer periphery thereof, and a raw material supply line on the inlet side thereof. 43 is different types of four introducing a raw material gas feed introduction line 44 1-44 4 through the other end of the product discharge line 45 having one end to the outlet side is connected to the selector valve 40, respectively It is connected. Electromagnetic valves 46 1 to 46 4 as raw material selection valves that are selectively opened / closed by selection signals from the slave unit 11 are provided on the respective raw material introduction lines 44 1 to 4 44, respectively. Further, a pressure adjusting valve 48 having a pressure sensor 47 and a flow rate adjusting valve 50 having a flow meter 49 are inserted in the middle of the raw material supply line 43. Here, the pressure data P 1 detected by the pressure sensor 47
When the flow rate data F detected by the flow meter 49 is fed back to the slave unit 11, the slave unit 11 receives the fed back pressure data P 1 and flow rate data F.
Is equal to the preset pressure and flow rate, and a signal corresponding to the difference is given to the pressure regulating valve 48 and the flow rate regulating valve 50 to control them. A back pressure valve 52 having a pressure sensor 51 is inserted between the flow rate control valve 50 and the inlet side of the reactor 41 in the middle of the product withdrawal line 45. When the pressure data P 2 detected by the pressure sensor 51 is input to the slaves 11 to 16, the pressure difference P between the pressure P 1 detected by the pressure sensor 47 and the pressure P 2 detected by the pressure sensor 51. The pressure regulating valve 48 and the back pressure valve 52 are controlled so that 1− P 2 becomes a preset pressure.
前記各分析装置31〜36は、分析器としての2つのガ
スクロマトグラフ621,622と、前記子機11から
の切換え信号により作動され前記切換コック40を通っ
て取出されたいずれか一方の反応器41からの反応生成
物を前記ガスクロマトグラフ621,622へ自動注入
する2つのサンプリングコックからなるサンプリング装
置61と、前記ガスクロマトグラフ621,622の分
析結果を処理するインテグレータ63とから構成されて
いる。サンプリング装置61は、各反応装置21〜26
に近接して設置された恒温槽(図示省略)内に設けられ
ている。インデクレータ63は、前記ガスクロマトグラ
フ621,622の波形データを処理する波形処理装置
64と、この波形処理装置64で処理された結果をマル
チ計算して反応生成物の組成を求めそれを記憶する波形
記憶装置65とから構成されている。波形記憶装置65
に記憶された分析結果は、分析終了後、信号線66を通
じて前記子機11へ転送されるようになっている。Each analyzer 31 to 36, and two gas chromatographs 62 1, 62 2 as analyzers, one of the reactions is actuated by the switching signal from the slave device 11 taken out through the selector valve 40 The gas chromatographs 62 1 and 62 2 are composed of two sampling cocks for automatically injecting reaction products from the vessel 41 into the gas chromatographs 62 1 and 62 2 and an integrator 63 that processes the analysis results of the gas chromatographs 62 1 and 62 2. Has been done. The sampling device 61 includes the reaction devices 21 to 26.
It is provided in a constant temperature bath (not shown) installed close to. The indexer 63 multi-calculates the waveform processing device 64 that processes the waveform data of the gas chromatographs 62 1 and 62 2 and the result processed by the waveform processing device 64 to obtain the composition of the reaction product and store it. And a waveform storage device 65 that operates. Waveform storage device 65
After the analysis is completed, the analysis result stored in is transmitted to the slave unit 11 through the signal line 66.
次に、本実施例の作用を説明する。まず、親機1におい
て、触媒活性試験を自動で行うためのタイムスケジュー
ルを各反応装置21〜26について作成する。タイムス
ケジュールの作成にあたっては、例えば第3図に示す如
く、各反応装置21〜26の温度T、流量F、圧力P、
使用する原料ガスに対応した電磁バルブ461〜464
のオン、オフ、切換コック40のオン、オフ、サンプリ
ング装置61のオン、オフおよび切換コック40の切換
え等をそれぞれ経過時間に対応して設定する。このよう
にして設定されたタイムスケジュールは、通信線10を
通じて各子機11〜16へそれぞれ転送される。Next, the operation of this embodiment will be described. First, in the master device 1, a time schedule for automatically performing the catalyst activity test is created for each of the reaction devices 21 to 26. In creating the time schedule, for example, as shown in FIG. 3, the temperature T, the flow rate F, the pressure P of each of the reaction devices 21 to 26,
Electromagnetic valves 46 1 to 46 4 corresponding to the raw material gas used
ON / OFF, ON / OFF of the switching cock 40, ON / OFF of the sampling device 61, switching of the switching cock 40, etc. are set in accordance with the elapsed time. The time schedule set in this way is transferred to each of the slaves 11 to 16 through the communication line 10.
各子機11〜16においては、第4図のフローチャート
に示す如く、前記親機1から送信されたタイムスケジュ
ールを受信し、それを予め設定されたファイリングエリ
アへ格納した後、親機1から実験開始コマンドが送信さ
れたか否かを監視する。ここで、親機1からの実験開始
コマンドを受信すると、続いて実験終了時刻に達したか
否かを判断し、実験終了時刻に達していないことを条件
として次のステップへ進み、ファイリングエリアへ記憶
されたタイムスケジュールに従って反応装置21〜26
の温度T、圧力P、流量Fを制御する。つまり、反応器
41の温度がタイムスケジュールの温度データTに一致
するように電気ヒータ42を、圧力センサ51の圧力P
2がタイムスケジュールの圧力データPに一致するよう
に背圧バルブ52を、流量計49の値がタイムスケジュ
ールの流量データFと一致するように流量調整バルブ5
0を、それぞれ制御する。同時に、経過時間をカウント
する。In each of the slaves 11 to 16, as shown in the flowchart of FIG. 4, after receiving the time schedule transmitted from the master 1, storing it in a preset filing area, an experiment is performed from the master 1. Monitor whether a start command has been sent. Here, when the experiment start command is received from the base unit 1, it is subsequently determined whether or not the experiment end time is reached, and if the experiment end time is not reached, proceed to the next step and move to the filing area. Reactors 21-26 according to the stored time schedule
The temperature T, the pressure P, and the flow rate F are controlled. That is, the electric heater 42 and the pressure P of the pressure sensor 51 are set so that the temperature of the reactor 41 matches the temperature data T of the time schedule.
The back pressure valve 52 is set so that 2 matches the time schedule pressure data P, and the flow rate adjustment valve 5 is set so that the value of the flow meter 49 matches the time schedule flow rate data F.
0 is controlled respectively. At the same time, the elapsed time is counted.
この後、最適制御モードでないことを条件として、つま
りタイムスケジュールモードであることを条件として次
のステップへ進み、反応装置21〜26の温度T、圧力
P、流量Fが経過時間に対応する値になっていか否かを
判断する。ここで、温度T、圧力P、流量Fが経過時間
に対応する値になっていない場合には、経過時間に対応
する温度T、圧力P、流量Fになる制御信号を電気ヒー
タ42、背圧バルブ52、流量調節バルブ50へ与え、
前記実験終了時刻の判断へ戻る。一方、温度T、圧力
P、流量Fが経過時間に対応する値になっている場合に
は、続いてサンプリング時刻に達したか否かを判断す
る。サンプリング時刻に達していない場合には、実験終
了時刻の判断へ戻るが、サンプリング時刻に達している
場合には、サンプリング装置61を切換えサンプリング
を行う。すると、切換コック40を通じていずれか一方
の反応器41からの反応生成物がガスクロマトグラフ6
21,622へ自動注入され、このガスクロマトグラフ
621,622において反応生成物の分析が行われる。
ガスクロマトグラフ621,622で分析された波形デ
ータはインテグレータ63で処理された後記憶される。After that, the process proceeds to the next step on condition that the optimum control mode is not set, that is, the time schedule mode is set, and the temperature T, the pressure P, and the flow rate F of the reaction devices 21 to 26 are set to values corresponding to the elapsed time. Determine whether or not. Here, when the temperature T, the pressure P, and the flow rate F are not the values corresponding to the elapsed time, the control signals for the temperature T, the pressure P, and the flow rate F corresponding to the elapsed time are sent to the electric heater 42, the back pressure. To the valve 52 and the flow control valve 50,
Return to the judgment of the end time of the experiment. On the other hand, when the temperature T, the pressure P, and the flow rate F are values corresponding to the elapsed time, it is subsequently determined whether or not the sampling time has been reached. If the sampling time has not been reached, the process returns to the judgment of the experiment end time, but if the sampling time has been reached, the sampling device 61 is switched to perform sampling. Then, the reaction product from any one of the reactors 41 is passed through the switching cock 40 and the gas chromatograph 6
2 1 and 62 2 are automatically injected, and the reaction products are analyzed in the gas chromatographs 62 1 and 62 2 .
The waveform data analyzed by the gas chromatographs 62 1 and 62 2 is processed by the integrator 63 and then stored.
このようにして実験終了時刻に達するまでタイムスケジ
ュールに従って温度T、流量F、圧力Pが順次変更され
るとともに、所定時間間隔毎にサンプリングされ、その
サンプリング時の運転状態データと反応生成物の分析結
果とが親機1へ送信される。In this way, the temperature T, the flow rate F, and the pressure P are sequentially changed according to the time schedule until the experiment end time is reached, and the samples are sampled at predetermined time intervals. And are transmitted to base unit 1.
すると、親機1では、子機11〜16から転送されてき
た分析結果および運転条件と予め入力されたデータ、例
えば触媒重量、体積および原料組成等から物質収支の計
算を行い、これらの結果をフロッピーディスク2へファ
イリングする。フロッピーディスク2にファイリングさ
れた運転状態は、任意時にグリーンモニタ3に表示で
き、かつプリンタ6でプリントアウトさせることができ
る。また、カラーモニタ4にグラフ表示させることがで
き、かつ任意の縮尺でXYプロッタ5に作図させること
ができる。Then, in the master unit 1, the mass balance is calculated from the analysis results and the operating conditions transferred from the slave units 11 to 16 and the previously input data, such as the catalyst weight, the volume and the raw material composition, and these results are calculated. Filing to floppy disk 2. The operating state filed on the floppy disk 2 can be displayed on the green monitor 3 at any time and can be printed out by the printer 6. Further, it is possible to display a graph on the color monitor 4 and to plot on the XY plotter 5 at an arbitrary scale.
一方、最適制御モードの場合には、第5図のフローチャ
ートに従って行なわれる。まず、初期値をタイムスケジ
ュール中で読込んだ後、設定値変更後1時間経過したこ
とを条件としてサンプリングを行う。サンプリング操作
は前述の操作と同様にサンプリング装置61を所定時間
開放し、いずれか一方の反応器41で生成された反応生
成物をガスクロマトグラフ621,622へ自動注入
し、このガスクロマトグラフ621,622において反
応生成物の分析を行う。続いて、この分析結果から特定
ピークの濃度検出を行う。濃度は、ピーク面積とファク
タとの積で表すことができる。なお、ファクタは予め実
験開始前に標準ガスにより検量した値を用いる。なお、
生成ガスの分析に複数種のガスクロマトグラフを用いる
場合には、それぞれの分析結果を親機1へ送信し、それ
らの分析結果から生成ガス組成を求めるはしわたし計算
を行なうことができる。On the other hand, in the optimum control mode, the operation is performed according to the flowchart of FIG. First, after reading the initial value in the time schedule, sampling is performed under the condition that one hour has passed after the setting value was changed. Sampling procedure opens the sampling device 61 similarly to the foregoing operation a predetermined time, the reaction product produced by any one of the reactor 41 was automatically injected into the gas chromatograph 62 1, 62 2, the gas chromatograph 62 1 , the analysis of the reaction product in 62 2. Then, the concentration of a specific peak is detected from this analysis result. The concentration can be represented by the product of the peak area and the factor. The factor is a value calibrated with a standard gas before the start of the experiment. In addition,
When a plurality of types of gas chromatographs are used for the analysis of the produced gas, the respective analysis results can be transmitted to the parent device 1 and the composition of the produced gas can be calculated from the analysis results.
次に、原料ガスおよび生成物モル数から選択率を算出
し、その結果をファイリングした後、実験が終了か否か
を判断する。この終了の判定条件としては、選択率がM
axに達したこと、温度Tが設定範囲を越えたこと、ま
たは転化率が設定範囲を越えたことを条件として終了と
みなし、第6図のフローチャートに示す処理へ移行す
る。一方、この終了条件に達しない前の状態では、前の
データが1つ以下のとき温度Tをプラス5℃、前のデー
タが2つ以上でかつ低下傾向なら温度Tをマイナス5
℃、前のデータが2つ以上でかつ増加傾向なら温度Tを
プラス5℃、それぞれ変化させた後、設定値変更後1時
間経過したか否かの判断へ戻る。このようにして、収集
したデータの数およびデータの変化方向に応じて温度T
をそれぞれ所定温度幅変化させ、その変更後1時間経過
したことを条件としてサンプリングを行い、これを終了
条件に達するまで行うことにより、触媒の反応評価試験
を行うことができる。Next, the selectivity is calculated from the raw material gas and the number of moles of the product, and after filing the results, it is judged whether or not the experiment is completed. As a determination condition for this end, the selectivity is M
When the temperature reaches the ax, the temperature T exceeds the set range, or the conversion rate exceeds the set range, the process is considered to be finished and the process shown in the flowchart of FIG. 6 is performed. On the other hand, in the state before the end condition is not reached, the temperature T is plus 5 ° C. when the previous data is 1 or less, and the temperature T is minus 5 when the previous data is 2 or more and the tendency is decreasing.
C. If there are two or more previous data and there is an increasing tendency, the temperature T is changed by plus 5.degree. C., and then the process returns to the judgment as to whether or not one hour has elapsed after the setting value was changed. In this way, depending on the number of collected data and the changing direction of the data, the temperature T
By changing each of the temperature ranges by a predetermined temperature range, sampling for 1 hour after the change, and performing the sampling until the end condition is reached, the reaction evaluation test of the catalyst can be performed.
一方、第6図のフローチャートでは、まず温度Tを10
℃/minで降温させ、かつ圧力Pを10kg/cm2/minで
降圧させた後、温度Tが100℃以下でかつ圧力Pが1
0kg/cm2G以下であるか否かを判断する。温度Tが1
00℃以下でなく、かつ圧力Pが10kg/cm2G以下で
ない場合には、前述の処理を繰返えすが、温度Tが10
0℃以下でかつ圧力Pが10kg/cm2G以下の場合に
は、流量Fを0/hrとする。つまり、電磁バルブ4
61〜464を閉とする。最後に、プリンタ6よりエン
ドメッセージをプリントアウトした後、終了とする。On the other hand, in the flowchart of FIG.
After lowering the temperature at ℃ / min and reducing the pressure P at 10 kg / cm 2 / min, the temperature T is 100 ° C. or less and the pressure P is 1
Judge whether it is 0 kg / cm 2 G or less. Temperature T is 1
When the temperature is not lower than 00 ° C. and the pressure P is not lower than 10 kg / cm 2 G, the above-mentioned process is repeated, but the temperature T is 10
When the temperature is 0 ° C. or less and the pressure P is 10 kg / cm 2 G or less, the flow rate F is 0 / hr. That is, the electromagnetic valve 4
6 1 to 46 4 are closed. Finally, after the end message is printed out from the printer 6, the process ends.
なお、本装置では、上記第4図から第6図に示す処理の
ほか、第7図に示す警報処理が行われるようになってい
る。この警報処理は、温度T、圧力P、流量Fを常時監
視し、これらの値が予め設定された値を越えたとき、そ
れらの値に応じて所定の警報処理が行われるようになっ
ている。具体的には、温度T、圧力P、流量Fが予め設
定された上限値を越えたとき、アラームを出力し、これ
らの値が上限値を越えたことを警報するようになってい
る。また、温度T、圧力P、流量Fが予め設定された下
限値を越えたとき、アラームを出力し、これらの値が下
限値を越えたことを警報するようになっている。更に、
温度T、圧力P、流量Fが前記上限値よりも高い最上限
値を越えたとき、アラームを出力した後、温度T、圧力
P、流量Fの制御出力を5分間で0にするように制御す
るようになっている。これにより、装置全体の安全が図
られている。In addition to the processing shown in FIG. 4 to FIG. 6, the present apparatus is adapted to perform the alarm processing shown in FIG. In this alarm processing, the temperature T, the pressure P, and the flow rate F are constantly monitored, and when these values exceed preset values, predetermined alarm processing is performed according to those values. . Specifically, when the temperature T, the pressure P, and the flow rate F exceed preset upper limit values, an alarm is output to warn that these values exceed the upper limit values. Further, when the temperature T, the pressure P, and the flow rate F exceed preset lower limit values, an alarm is output to warn that these values have exceeded the lower limit values. Furthermore,
When the temperature T, the pressure P, and the flow rate F exceed the maximum upper limit values higher than the above-mentioned upper limit values, an alarm is output, and then the control output of the temperature T, the pressure P, and the flow rate F is controlled to be 0 in 5 minutes. It is supposed to do. As a result, the safety of the entire device is ensured.
従って、本実施例によれば、予め作成したタイムスケジ
ュールに従って触媒の活性試験を自動的に行うようにし
たので、予めタイムスケジュールを作成しておけば、タ
イムスケジュールに従って触媒の活性試験が忠実に実行
されるため、反応評価試験を効率的に処理でき、その結
果著しい省力化を達成することができる。Therefore, according to the present embodiment, the catalyst activity test is automatically performed according to the previously created time schedule. Therefore, if the time schedule is created in advance, the catalyst activity test can be faithfully performed according to the time schedule. Therefore, the reaction evaluation test can be efficiently processed, and as a result, significant labor saving can be achieved.
また、タイムスケジュールを作成しない場合でも、自動
モードに切換えれば、収集したデータの数およびデータ
の変化傾向に応じて条件を順次変更し、この各変化後に
おけるサンプリングを行うようにしたので、予めタイム
スケジュールを作成しなくても触媒の活性試験を自動的
に行うことができ、その結果著しい省力化を達成するこ
とができる。In addition, even if you do not create a time schedule, if you switch to automatic mode, the conditions are sequentially changed according to the number of collected data and the change tendency of the data, and sampling is performed after each change, so The activity test of the catalyst can be automatically performed without creating a time schedule, and as a result, significant labor saving can be achieved.
また、このシステムでは、触媒の充填、リークテスト、
抜出しを除く全ての操作、つまり前処理、ガス切換え、
反応、分析、計算、レポート作成等が全て自動化できる
ので、省力化に大きな効果を上げることができる。The system also uses catalyst loading, leak testing,
All operations except extraction, ie pretreatment, gas switching,
Since reaction, analysis, calculation, and report creation can all be automated, it is possible to greatly reduce labor.
また、温度T、圧力P、流量Fの値を常時監視し、その
温度T、圧力P、流量Fが予め設定された値を越えたと
き、アラーム出力を出し、その旨を警報するとともに、
最上限値を越えたとき、装置の運転を停止させるように
しので、安全を図ることができる。Further, the values of the temperature T, the pressure P, and the flow rate F are constantly monitored, and when the temperature T, the pressure P, and the flow rate F exceed preset values, an alarm output is issued to warn that.
When the maximum upper limit is exceeded, the operation of the device is stopped so that safety can be achieved.
また、2つの反応系A,Bを有する各反応装置21〜2
6に対して、子機11〜16、生成ガスのサンプリング
装置61および分析装置31〜36が共有であるため、
設備投資が少なくなるだけでなく、複数の触媒活性を比
較する際の実験精度を向上させることができる。Also, each reactor 21 to 2 having two reaction systems A and B
6, the slave units 11 to 16, the generated gas sampling device 61, and the analyzers 31 to 36 are shared,
Not only can the equipment investment be reduced, but the accuracy of the experiment when comparing a plurality of catalyst activities can be improved.
また、上記実施例において、各反応装置21〜26に近
接して恒温槽を設置し、この恒温槽内にサンプリングコ
ック等のサンプリング装置61を設け、このサンプリン
グ装置61により生成ガスのサンプリングを行なうよう
にしたので、反応装置と恒温槽とが近接するので、サン
プリング装置61を反応装置21〜26へ接近させるこ
とができ、その結果分析装置31〜36までの生成ガス
ラインの低圧部の割合いが多くなり、分析装置31〜3
6へのレスポンスを向上させることができる。このこと
は、反応装置21〜26の触媒充填量が少量(例えば1
〜10ml)で活性評価を可能ならしめる。しかも、複数
の反応装置21〜26に対してサンプリング装置61を
共用させることでサンプリング条件を合せることが可能
となり、各反応装置21〜26に充填された触媒の活性
がより厳密に比較できる利点がある。Further, in the above-mentioned embodiment, a constant temperature bath is installed close to each of the reaction devices 21 to 26, and a sampling device 61 such as a sampling cock is provided in the constant temperature bath so that the sampling gas is sampled by the sampling device 61. Since the reaction device and the constant temperature bath are close to each other, the sampling device 61 can be brought close to the reaction devices 21 to 26, and as a result, the proportion of the low pressure part of the product gas line to the analysis devices 31 to 36 is small. More and more analyzers 31-3
The response to 6 can be improved. This means that the catalyst filling amount of the reactors 21 to 26 is small (for example, 1
If possible, the activity evaluation can be carried out. Moreover, it becomes possible to match the sampling conditions by sharing the sampling device 61 with the plurality of reaction devices 21 to 26, and there is an advantage that the activities of the catalysts packed in the reaction devices 21 to 26 can be compared more strictly. is there.
なお、上記実施例では、第5図に示す最適制御の処理に
おいて、終了条件になったとき、つまり選択率がMax
に達したとき、或いは温度Tまたは転化率が設定範囲を
越えたとき、第6図に示すシャットダウンの処理へ移行
するようにしたが、これらのうちのいずれかの要素が終
了条件になったとき、例えば選択率がMaxに達したと
き第4図に示すメインルーチンへ戻るようにしてもよ
い。In the above embodiment, in the process of the optimum control shown in FIG. 5, when the end condition is satisfied, that is, the selectivity is Max.
When the temperature T or the conversion rate exceeds the set range, the process proceeds to the shutdown process shown in FIG. 6, but when any of these elements becomes the termination condition. For example, when the selectivity reaches Max, the process may return to the main routine shown in FIG.
また、ガス流量と制御をサーマルフローメータを用いて
行ない、かつ子機11〜16において、予めガスの種類
に応じて設定された流量ファクタを基に真のガス流量を
計算するようにすれば、実験中にガスの種類を切替えて
も1台のガス流量計で連続的に真のガス流量を求めるこ
とができる。In addition, if the gas flow rate and control are performed using a thermal flow meter and the true gas flow rate is calculated based on the flow rate factor set in advance in the slave units 11 to 16 according to the type of gas, the experiment Even if the type of gas is changed, the true gas flow rate can be continuously obtained with one gas flow meter.
また、上記実施例では、原料としてガスを対象とした
が、液体原料を用いる化学反応にも適用することが可能
である。Further, although gas is used as a raw material in the above embodiment, the present invention can also be applied to a chemical reaction using a liquid raw material.
また、親機1と子機11〜16とのデータ通信には、光
モデムおよび光ファイバーを用いてもよい。An optical modem and an optical fiber may be used for data communication between the master unit 1 and the slave units 11 to 16.
[発明の効果] 以上の通り、本発明によれば、触媒の充填、リークテス
ト、抜出しを除く全ての操作、つまり前処理、ガス切換
え、反応、分析計算、レポート作成等の処理を全て自動
化でき、触媒の反応評価を能率的かつ高精度に行え、し
かも、経済的な触媒活性試験装置を提供できる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, all operations except for catalyst filling, leak test, and withdrawal, that is, pretreatment, gas switching, reaction, analytical calculation, and report preparation can be automated. Thus, it is possible to efficiently and accurately evaluate the reaction of the catalyst and to provide an economical catalyst activity testing device.
図は本発明の一実施例を示すもので、第1図は本装置の
全体を示すブロック図、第2図は反応装置と分析装置と
子機との関係を示すブロック図、第3図はタイムスケジ
ュールの一例を示す図、第4図〜第7図はフローチャー
トである。 1……親機、11,12,13,14,15,16……
子機、21,22,23,24,25,26……反応装
置、31,32,33,34,35,36……分析装
置、40……切換コック(切換手段)、461〜464
……電磁バルブ、48……調圧バルブ、50……流量調
節バルブ、52……背圧バルブ、A,B……反応系。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing the whole of the present apparatus, FIG. 2 is a block diagram showing the relationship between a reaction device, an analysis device and a slave unit, and FIG. FIG. 4 and FIG. 7 are flowcharts showing an example of the time schedule. 1 ... Parent unit, 11, 12, 13, 14, 15, 16 ...
Handset, 21,22,23,24,25,26 ...... reactor, 31,32,33,34,35,36 ...... analyzer 40 ...... selector valve (switching means), 46 1-46 4
...... Electromagnetic valve, 48 …… Pressure control valve, 50 …… Flow control valve, 52 …… Back pressure valve, A, B …… Reaction system.
Claims (4)
この各反応装置に対応して設けられそれぞれ対応する反
応装置によって生成された反応生成物を分析する複数の
分析装置と、 これらの対応する反応装置と分析装置との間にそれぞれ
設けられ反応装置のいずれかの反応系からの反応生成物
を分析装置へ選択的に切り換え注入させる切換手段と、 前記各反応装置に対応して設けられそれぞれ対応する反
応装置を予め設定されたタイムスケジュールに従って運
転させると同時に、サンプリング時の反応装置の運転状
態データをファイルする一方、その運転状態データと反
応装置に対応する分析装置から転送されてくる分析結果
とを送信する複数台の子機と、 この各子機へ動作指令を与える一方、子機から送信され
た運転状態データおよび分析結果を受信し、それらと予
め入力されたデータとから物質収支の計算を行う親機
と、からなり、 前記各反応系は、内部に試験触媒を充填した反応器、こ
の反応器内に供給される原料を複数種の原料の中から選
択する原料選択バルブ、この原料選択バルブによって選
択された原料の圧力、流量をそれぞれ調整する調整バル
ブおよび前記反応器の温度を変化させる加熱器を備え、 前記各分析装置は、対応する反応装置に近接して設置さ
れた恒温槽と、この恒温槽内に設けられ前記切換手段に
よって選択されたいずれか一方の反応系からの反応生成
物を分析器へ自動注入させるサンプリング装置とを含
む、 ことを特徴とする触媒活性試験装置。1. A plurality of reactors having a plurality of reaction systems,
A plurality of analyzers which are provided corresponding to the respective reactors and which analyze the reaction products produced by the respective reactors, and the reactors which are respectively provided between the corresponding reactors and the analyzers. Switching means for selectively switching and injecting a reaction product from any one of the reaction systems into the analyzer, and operating the corresponding reactor provided corresponding to each reactor according to a preset time schedule. At the same time, while storing the operating state data of the reactor at the time of sampling, a plurality of slave units transmitting the operating state data and the analysis results transferred from the analyzer corresponding to the reactor, and each slave unit. While giving the operation command to the operation status data and the analysis result transmitted from the slave unit, A master unit for calculating a mass balance, and each reaction system is a reactor having a test catalyst filled therein, and a raw material selection for selecting a raw material supplied into the reactor from a plurality of types of raw materials. A valve, an adjusting valve for adjusting the pressure and flow rate of the raw material selected by the raw material selection valve, and a heater for changing the temperature of the reactor are provided, and each analyzer is installed close to a corresponding reactor. And a sampling device for automatically injecting a reaction product from one of the reaction systems selected by the switching means provided in the constant temperature bath into the analyzer. Activity test equipment.
装置において、前記子機は、前記反応装置における圧
力、流量および温度を監視し、これらの圧力、流量およ
び温度の少なくとも1つが予め設定された上限値または
下限値を越えたとき、アラームを出力する機能を備えて
いることを特徴とする触媒活性試験装置。2. The catalyst activity test apparatus according to claim 1, wherein the slave unit monitors pressure, flow rate and temperature in the reactor, and at least one of these pressure, flow rate and temperature is previously set. A catalyst activity testing device having a function of outputting an alarm when a set upper limit value or a lower limit value is exceeded.
装置において、前記子機は、前記反応装置における圧
力、流量および温度を監視し、これらの圧力、流量およ
び温度の少なくとも1つが予め設定され前記上限値より
高い最上限値を越えたとき、アラームを出力するととも
に、反応装置の運転を停止させる機能を備えていること
を特徴とする触媒活性試験装置。3. The catalyst activity test apparatus according to claim 2, wherein the slave unit monitors the pressure, the flow rate and the temperature in the reactor, and at least one of the pressure, the flow rate and the temperature is preset. A catalyst activity testing device having a function of outputting an alarm and stopping the operation of the reaction device when a set upper limit value higher than the upper limit value is exceeded.
装置において、前記原料としてガスを用いる場合、その
ガス流量の測定と制御をサーマルフローメータで行う
際、前記子機は、予め、ガスの種類に応じて設定された
流量ファクタを基に真のガス流量を計算するように構成
されていることを特徴とする触媒活性試験装置。4. In the catalyst activity test apparatus according to claim 1, when a gas is used as the raw material, when the flow rate of the gas is measured and controlled by a thermal flow meter, the slave unit is set in advance. A catalyst activity test apparatus, which is configured to calculate a true gas flow rate based on a flow rate factor set according to a gas type.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59165427A JPH0610679B2 (en) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | Catalyst activity test equipment |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59165427A JPH0610679B2 (en) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | Catalyst activity test equipment |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6144357A JPS6144357A (en) | 1986-03-04 |
JPH0610679B2 true JPH0610679B2 (en) | 1994-02-09 |
Family
ID=15812215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59165427A Expired - Lifetime JPH0610679B2 (en) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | Catalyst activity test equipment |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH0610679B2 (en) |
Families Citing this family (5)
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JPS61292054A (en) * | 1985-06-19 | 1986-12-22 | Jgc Corp | Automatic reaction analyzing instrument |
JPH0718858B2 (en) * | 1986-03-26 | 1995-03-06 | 日製ソフトウエア株式会社 | Catalyst automatic test equipment |
JP2595063B2 (en) * | 1988-09-16 | 1997-03-26 | 株式会社日立製作所 | Automatic analyzer |
JP2597932B2 (en) * | 1991-10-30 | 1997-04-09 | 日揮株式会社 | Automatic operation method of catalyst test equipment |
JP2930019B2 (en) * | 1996-07-18 | 1999-08-03 | 株式会社日立製作所 | Automatic analyzer |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59120239A (en) * | 1982-12-24 | 1984-07-11 | Osaka Gas Co Ltd | Catalyst testing apparatus |
-
1984
- 1984-08-07 JP JP59165427A patent/JPH0610679B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS6144357A (en) | 1986-03-04 |
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