颠覆传统！新型固定床装置解决合成甲醇行业难点

前言

在实现全球碳中和目标的背景下，探索如何高效利用二氧化碳成了一个至关重要的课题。二氧化碳加氢制甲醇（CO2+ 3H2→ CH3OH + H2O）作为一项颠覆性技术，不仅是“废物变资源”的典范，实现了二氧化碳的资源化利用，更串联起新能源、化工、交通三大产业的低碳转型，真正实现“从空气到燃料”的绿色闭环。

行业难点

二氧化碳加氢制甲醇实验流程比较简单。但是采用普通固定床进行催化剂开发，存在一个无法忽略的行业难点，那就是反应产物的气液分离问题。该反应实验中，一般流程是先将反应产物在气液分离容器中进行气液分离，将气相的甲醇和水通过冷却转变为液态后进行收集进行定量检测，气体则进入色谱进行在线分析。

传统的气液分离器结构如上图所示。反应产物进入带夹套的容器内分离成气液两相，气体从上部出来经减压后进入湿式流量计或色谱，液体在下部通过手动控制阀进行排放。该结构存在以下问题：

01

压力的波动：液体通过手动控制阀排出，会使整个反应系统产生瞬间的压力波动，反应系统建立新的平衡稳定状态需要一定时间，延长了实验过程。

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分离器的体积选择难题：分离器体积选择小了，有可能导致几个小时液体充满分离器，导致液体从气体出口溢出，实验无法长时间运行；体积选择大了，内部累积的产物不再是反应瞬时产物，分析的结果会产生很大的误差。

解决方案

欧世盛公司通过在全自动催化剂评价装置上装配自主开发的自动气液分离器，完美地解决了上述两个问题。

该分离器在传统气液分离器的基础上，增加了自主开发的液位测量计，能精确地测定容器内的液位高度。同时在液体出口管路上，使用自动稳流阀替代手动球阀，通过液位计和稳流阀的逻辑控制，自动调节容器内液位，使液位保持稳定。当容器内液位高于设定液位，稳流阀开度会变大，液体流出量增多，液位降低；当容器内液位低于于设定液位，稳流阀开度变小，液体流出量减少，液位升高。液位的自动调节，也一举解决了液体溢出的问题。

自动气液分离器的液体流出是连续的，不存在系统波动的问题，同时分离器内也不再长时间累积物料，液体产品的检测结果也能够反映出催化剂的瞬时活性，加快了实验进程。

用户案例

某科研机构老师委托欧世盛公司加工制造的装配有自动气液分离器的EMC-1G气固型全自动催化剂评价装置，进行合成甲醇的实验，持液体积为10 ml，其中自动气液分离器的体积仅为3 ml，液位传感器经校正后精度达到了±0.05 ml。在二氧化碳进料量只有20 ml/min的流量下，生成的甲醇1小时即可将气液分离器中的液体完全置换一次，对液体产品的检测结果基本反映了催化剂的实时活性，与动辄一天才能完成一个条件的传统反应装置相比，极大地提高了实验效率。

欧世盛公司提供的装配有自动气液分离器的EMC-1G气固型全自动催化剂评价装置不仅解决了传统固定床装置在合成甲醇过程中的产物气液分离难题，还显著提升了实验的效率和准确性。通过精确控制液位和连续流出液体，该设备确保了实验条件的稳定性，同时实现了对催化剂瞬时活性的准确反映。科研机构的实际应用案例充分证明了这一创新解决方案的价值，新型的装置和完善的方案为催化研究提供了全新的工具和手段，深度赋能科研突破与工业创新。

欧世盛（北京）科技有限公司是以微反应连续流化学合成技术及仪器设备，在线检测、传感器及应用型自动化装置为主的平台型技术公司。 公司拥有多学科的研发团队和应用研究团队，总部位于北京，应用研发部门FLOW R&D实验室与清华大学等多所科研团队合作，为不同行业用户提供强大的技术支持。

欧世盛可提供：

组建完整的Flow Chemistry Lab

提供自动化及智能化多步合成解决方案

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工艺路线开发、放大工艺及设备开发

连续流微反应设备精密制造

欧世盛除了提供流动化学反应系统产品外，还提供更多服务：科研装备设计、研发外包、工艺优化、放大研究、设备工艺研究、精密制造、连续流工艺培训等。专注于过程的可扩展性和研究成果从实验室规模转移到中试工厂规模，提供多种用途的连续自动合成系统和嵌入式模块系统。客户和项目合作伙伴主要来自制药、CXO、精细化工、催化剂、石油石化、新能源、半导体、国防军工、安全等领域。