一种实时控制反应物配比的CO脱氢循环反应装置
技术领域
本发明属于CO原料气脱氢净化技术领域，具体涉及一种可实时控制反应物配比的循环反应装置的设计方法，应用于CO原料气的脱氢净化催化剂的性能评价。
背景技术
乙二醇是一种战略性大宗化工基本原料，应用及其广泛，主要用于生产聚酯、防冻液以及粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂和聚酯多元醇等。虽然我国乙二醇生产能力和产量增长较快，但仍不能满足国内聚酯等日益增长的市场需求，每年都得大量进口，且进口量呈逐年增长态势，供需矛盾十分突出。因此，煤制乙二醇技术对缓解我国乙二醇现状具有重大意义。
在煤制乙二醇工艺中由水煤气变换得到的CO原料气中含有一定量的H2，而H2的存在会使CO催化偶联合成草酸酯的催化剂中毒失活。因此，为保证CO催化偶联合成草酸酯工艺的进行，将CO原料气中H2杂质脱除至100ppm以下具有重要意义。目前最有效的手段是通过选择性氧化的脱氢工艺脱除CO原料气中的H2。
高效催化剂的制备、评价和筛选工作是CO脱氢工艺的核心，而一种安全、稳定、高效的反应装置是保障其实施的关键。专利CN201110045204.3、CN201110045647.2、CN201110046318.X、CN201110045473.X、CN201110047240.3提供的几种CO原料气氧化脱氢的反应器，反应器主要针对控制反应放热-移热速率设计，其中换热介质为饱和蒸汽，通过控制其压力，从而实现反应器催化剂床温度的控制。而专利CN201110045647.2和CN201110046318.X同时采用内管和外管的套管结构以及复合床结构的催化剂装填方法。专利CN201110045060.1提供了一种流化床的反应器。
由于在反应过程中绝大部分CO不参与氧化反应，直接从尾气排放不但浪费原料、污染环境，还会造成极大的中毒风险和安全隐患。专利CN20140436486.3提供了一种CO原料气氧化脱氢的反应装置。同时在实际工况中，由水煤气变换得到的CO原料气中H2的含量并非一个定值，存在较大波动，而O2的含量由原料气中H2含量决定，因此反应后气体中残余一定量的H2及O2，当循环气再进入反应系统时，会增加反应气中氢氧含量，增加安全风险。
因此，需要对以上装置进行进一步优化,设计一种实时控制反应物配比的CO脱氢循环反应装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种实时控制反应物配比的CO脱氢循环反应装置，主要用于解决现有CO原料气脱氢净化装置存在的问题：1、反应气不能稳定循环；2、循环气再进入反应系统时，反应气中氢氧含量无法实时控制，增加安全风险。
本发明所提供的一种实时控制反应物配比的CO脱氢循环反应装置，其特征在于：
包括气体控制系统(A)、固定床反应系统(B)、分析系统(C)和中央处理系统(D)；其中：
(1)气体控制系统(A)包括原料气管路、氧气管路、惰性气管路、分析管路、循环管路、储气管路和放空管路共七部分：
原料气管路包括CO管路和H2管路，CO管路依次连接开关阀(1a3)、第一压力表(2a3)、稳压阀(3a3)、第二压力表(2b3)、截止阀(1b3)、流量计(4d)、单向阀(5a3)、截止阀(1c3)，进入循环低压罐(8)、截止阀(1h)、循环气动泵(9)、截止阀(1k)、循环高压罐(10)、截止阀(1n)、由第一三通阀(6a)进入反应气路，即截止阀(1b5)、第一压力表(2a5)、稳压阀(3a5)、第二压力表(2b5)、截止阀(1c5)、流量计(4c)、第二三通阀(6b)、单向阀(5a5)、第三三通阀(6c)、气体混合器(1)，然后进入固定床反应系统(B)。H2管路依次连接开关阀(1a2)、第一压力表(2a2)、稳压阀(3a2)、第二压力表(2b2)、截止阀(1b2)、流量计(4b)、单向阀(5a2)、截止阀(1c2)，由第二三通阀(6b)进入反应气路。
O2管路依次连接开关阀(1a1)、第一压力表(2a1)、稳压阀(3a1)、第二压力表(2b1)、截止阀(1b1)、流量计(4a)、单向阀(5a1)、截止阀(1c1)，由第三三通阀(6c)与原料气管路混合，进入反应气路。
惰性气管路依次连接开关阀(1a4)、第一压力表(2a4)、稳压阀(3a4)、第二压力表(2b4)、截止阀(1b4)、流量计(4e)、单向阀(5a4)、截止阀(1c4)、循环低压罐(8)、截止阀(1s)、针型阀(12c)、截止阀(1t)、循环高压罐(10)，截止阀(1n)，经由第一三通阀(6a)进入反应气路，然后进入固定床反应系统(B)。
反应后的气体在第一四通阀(7a)分为三路：一路为储气管路，依次连接截止阀(1w)、单向阀(5e)、储气罐(16)，其中储气罐分为两路，一路为截止阀(1x)至下一步反应系统；另一路为分析管路，依次连接截止阀(1y)、第八三通阀(6h)，进入分析系统(C)。在第八三通阀(6h)还包括一路分析管路，来自于气体混合器(1)，依次连接气体混合器(1)、单向阀(5f)、截止阀(1z)，经由第八三通阀(6h)进入分析系统(C)；一路为循环管路，依次连接截止阀(1f)、循环流量计(4f)、单向阀(5d)、截止阀(1g)、循环低压罐(8)、截止阀(1h)、循环气动泵(9)、截止阀(1k)、循环高压罐(10)、截止阀(1n)以及连接循环低压罐(8)的气体浓度反馈模块(17)，在第一三通阀(6a)与反应管路混合后进入固定床反应系统(B)；一路为放空管路，依次连接系统压力表(2c)、系统背压阀(9a)、截止阀(1e)、第四三通阀(6g)进入排空管路。在第四三通阀(6g)还包括2路放空管路：一路为循环低压罐(8)、压力表(2d)、截止阀(1j)、针型阀(12a)、第五三通阀(6d)、安全阀(8a)、第七三通阀(6f)，进入排空管路；一路为循环高压罐(10)、压力表(2e)、截止阀(1m)、针型阀(12b)、第六三通阀(6e)、安全阀(8b)、第七三通阀(6f)，进入排空管路。
(2)固定床反应系统(B)包括气体预热器(2)、第一温度传感器(10a)、加热套(3)、第二温度传感器(10b)、反应器(4)、第一气液分离罐(5)、第二气液分离罐(6)、循环冷凝器(11)、干燥器(7)、单向阀(5b)，以及气液分离罐液体排空阀(1d)。
(3)分析系统(C)为气相产品分析单元，由分析管路单向阀(5c)、取样开关阀(1v)，连接六通阀(12)，定量管(13)、填充色谱柱(14)和热导检测器(15)。
(4)中央控制系统(D)监控整个反应系统各个组件，包括温度传感器、压力传感器、流量控制、热导检测器。
所述气体控制系统(A)的惰性气为N2、He、Ar的任意一种；
所述气体控制系统(A)的各管路稳压后压力范围为0.1-5MPa，系统压力范围为0.1-5MPa。循环低压罐压力范围为0.1-3MPa，循环高压罐压力范围为0.1-5MPa。
所述固定床反应系统(B)中预热器的预热温度范围为30-200℃；加热温度为室温-500℃；制冷液为水或者乙二醇。
所述分析系统(C)的色谱填充柱为5A分子筛、TDX-01中的一种。
本发明所提供的一种实时控制反应物配比的CO脱氢循环反应方法，具体如下：
(1)量取催化剂，装填入反应器(4)中，装填完毕后密封反应器(4)，连接中央处理系统(D)；
(2)打开放空管路开关阀(1e)，打开循环冷凝器(11)，确保气液分离罐(5)、(6)的液体排空阀(1d)处于关闭状态；打开惰性气体开关阀(1a4)，调节稳压阀(3a4)，打开截止阀(1b4)，调节流量计(4e)的流量，打开截止阀(1c4)，进入循环低压罐(8)，打开截止阀(1s)，调节针型阀(12c)，打开截止阀(1t)，进入循环高压罐(10)，打开截止阀(1n)、(1b5)，调节稳压阀(3a5)，打开截止阀(1c5)，调节系统背压阀(9a)，置换气体混合器(1)，预热器(2)，反应器(4)中的空气；
(3)待惰性气体置换完毕，设置预热器(2)预热温度，设置加热套(3)的温度；
(4)待反应器温度稳定后，打开H2开关阀(1a2)，调节稳压阀(3a2)，打开截止阀(1b2)，调节流量计4b的流量，打开截止阀(1c2)，进入气体混合器(1)；H2与惰性气在气体混合器(1)配制成还原气，打开截止阀(1z)，经过第八三通阀(6h)进入分析系统(C)，分析还原气配比，打开取样截止阀(1v)进入取样六通阀(12)，定量管(13)，填充柱(14)，进入热导检测器(15)分析后，分析结束关闭截止阀(1z)。还原气进入反应系统进行催化剂还原，还原完成后，关闭H2管路全部开关；
(5)关闭预热器(2)、加热套(3)的加热开关，待反应器温度降至室温左右时，关闭惰性气体管路第一三通阀(6a)前的开关，打开循环低压罐(8)和循环高压罐(10)上的截止阀(1j)、(1m)，调节针型阀(12a)、(12b)，待压力表(2d)、(2e)压力降至0.1MPa后，关闭截止阀(1j)、(1m)和针型阀(12a)、(12b)，将循环低压罐(8)和循环高压罐(10)中的惰性气体放空；
(6)打开CO管路的开关阀(1a3)，调节稳压阀(3a3)，打开截止阀(1b3)，调节流量计(4d)的流量，打开截止阀(1c3)，CO进入循环低压罐(8)，打开截止阀(1h)、设置循环气动泵(9)、截止阀(1k)，CO进入循环高压罐(10)，经由截止阀(1n)进入反应气路，调节稳压阀(3a5)，由气体混合器(1)通入固定床反应系统(B)；
(7)在CO气氛中，设置预热器(2)、加热套(3)的温度，将反应器(4)温度升至反应温度；
(8)待反应器(4)温度稳定后，打开H2开关阀(1a2)，调节稳压阀(3a2)，打开截止阀(1b2)，调节流量计(4b)的流量，打开截止阀(1c2)，经由第二三通阀(6b)进入反应气路，在气体混合器(1)与CO混合后通入固定床反应系统(B)；
(9)待H2流量(4b)稳定后，打开O2开关阀(1a1)，调节稳压阀(3a1)，打开截止阀(1b1)，调节流量计(4a)的流量，打开截止阀(1c1)，经由第三三通阀(6c)进入反应气路，O2与CO、H2在气体混合器(1)配制成反应气；
(10)反应气经截止阀(1z)和第八三通阀(6h)进入分析系统(C)，分析反应气各组分的配比。分析结束后，关闭截止阀(1z)。配比稳定后，打开循环管路开关阀(1f)，调节循环流量计(4f)的流量，打开截止阀(1g)，调节流量计(4d)的流量，确保流量计(4c)的流量稳定。
(11)调节系统背压阀(9a)，确保反应系统压力(2c)稳定。打开气体浓度反馈模块(17)，设置气体浓度反馈模块(17)的O2与H2的体积比。反应开始后每1-5h对反应稳定后气体取样分析。反应后的气体经由气液分离罐(5)、(6)，干燥器(7)，储气罐(16)，截止阀(1y)，第八三通阀(6h)进入分析系统(C)进行气体分析，打开取样截止阀(1v)经过取样六通阀(12)，定量管(13)，填充柱(14)，进入热导检测器(15)进行分析，取样结束关闭截止阀(1y)、(1v)；
(12)气体浓度反馈模块(17)根据步骤(11)反应后气体分析结果中H2、O2含量，实时调节H2、O2的流量。反应开始后每0.5-2小时按步骤(4)对气体混合器(1)中气体进行分析，监测H2与O2的含量；
(13)反应结束后，关闭预热器(2)、加热套(3)的加热开关，关闭循环冷凝器(11)开关，关闭O2气路开关(1a1)、(1b1)、(1c1)，关闭H2气路开关(1a2)、(1b2)、(1c2)，关闭循环管路开关(1f)、(1g)、气体浓度反馈模块(17)，关闭CO管路开关(1a3)、(1b3)、(1c3)、(1h)、(1k)和循环气动泵(9)。打开惰性气体管路开关(1a4)，调节稳压阀(3a4)，打开截止阀(1b4)，调节流量计(4e)的流量，打开截止阀(1c4)，进入循环低压罐(8)，打开截止阀(1s)，调节针型阀(12c)，打开截止阀(1t)，进入循环高压罐(10)，打开截止阀(1n)经由反应管路进入固定床反应系统对反应器中气体进行置换并降温，待反应器温度降至室温后，关闭惰性气体管路循环低压罐(8)前的开关，调节放空管路系统背压阀(9a)，待反应系统压力(2c)降为0.05MPa以下时，关闭装置所有开关。打开气液分离罐(5)、(6)的液体排空阀(1d)进行液体排空，排空后及时关闭。
所述步骤(4)H2与惰性气体组成的还原气中，H2的体积含量为5％-20％，惰性气体含量为80％-95％，还原时间为0.5h-5h；
所述步骤(8)由CO与H2组成的原料气中CO的体积含量为80％-99.5％，H2的体积含量为0.5％-20％；
所述步骤(9)O2与H2的体积比为0.5:1-3；
所述步骤(12)气体浓度反馈模块(17)的O2与H2的体积比的范围为0.5:1-3；
本发明提供的一种实时控制反应物配比的CO脱氢循环反应装置，与现有的CO脱氢净化装置相比，有益效果为：
1、反应气能稳定循环；
2、增加循环气管路与H2、O2管路的气体流量自动控制，循环气再进入反应系统时，对反应气中氢氧含量实时控制，降低安全风险，提高安全系数。
附图说明
图1为一种实时控制反应物配比的CO脱氢循环反应装置的结构示意图，其中：1a1-5-z为开关阀、2a1-5-e为压力表、3a1-5为稳压阀、4a-f为流量计、5a1-5-f为单向阀、6a-h为三通阀、7a为四通阀、8a-b为安全阀、9a为背压阀、10a-b为温度传感器、11a-b为压力传感器、1为气体混合气、2为气体预热器、3为加热套、4为反应器、5和6为气液分离罐、7为气体干燥器、8为循环低压罐、9为循环压缩机、10为循环高压罐、11为循环冷凝器、12为六通阀、13为定量管、14为填充色谱柱、15为热导检测器、16为储气罐、17为气体浓度反馈模块。
具体实施方式
实施例1：
本发明所提供的一种实时控制反应物配比的CO脱氢循环反应装置，其特征在于：
包括气体控制系统(A)、固定床反应系统(B)、分析系统(C)和中央处理系统(D)；其中：
(1)气体控制系统(A)包括原料气管路、氧气管路、惰性气管路、分析管路、循环管路、储气管路和放空管路共七部分：
原料气管路包括CO管路和H2管路，CO管路依次连接开关阀(1a3)、第一压力表(2a3)、稳压阀(3a3)、第二压力表(2b3)、截止阀(1b3)、流量计(4d)、单向阀(5a3)、截止阀(1c3)，进入循环低压罐(8)、截止阀(1h)、循环气动泵(9)、截止阀(1k)、循环高压罐(10)、截止阀(1n)、由第一三通阀(6a)进入反应气路，即截止阀(1b5)、第一压力表(2a5)、稳压阀(3a5)、第二压力表(2b5)、截止阀(1c5)、流量计(4c)、第二三通阀(6b)、单向阀(5a5)、第三三通阀(6c)、气体混合器(1)，然后进入固定床反应系统(B)。H2管路依次连接开关阀(1a2)、第一压力表(2a2)、稳压阀(3a2)、第二压力表(2b2)、截止阀(1b2)、流量计(4b)、单向阀(5a2)、截止阀(1c2)，由第二三通阀(6b)进入反应气路。
O2管路依次连接开关阀(1a1)、第一压力表(2a1)、稳压阀(3a1)、第二压力表(2b1)、截止阀(1b1)、流量计(4a)、单向阀(5a1)、截止阀(1c1)，由第三三通阀(6c)与原料气管路混合，进入反应气路。
惰性气管路依次连接开关阀(1a4)、第一压力表(2a4)、稳压阀(3a4)、第二压力表(2b4)、截止阀(1b4)、流量计(4e)、单向阀(5a4)、截止阀(1c4)、循环低压罐(8)、截止阀(1s)、针型阀(12c)、截止阀(1t)、循环高压罐(10)，截止阀(1n)，经由第一三通阀(6a)进入反应气路，然后进入固定床反应系统(B)。
反应后的气体在第一四通阀(7a)分为三路：一路为储气管路，依次连接截止阀(1w)、单向阀(5e)、储气罐(16)，其中储气罐分为两路，一路为截止阀(1x)至下一步反应系统；另一路为分析管路，依次连接截止阀(1y)、第八三通阀(6h)，进入分析系统(C)。在第八三通阀(6h)还包括一路分析管路，来自于气体混合器(1)，依次连接气体混合器(1)、单向阀(5f)、截止阀(1z)，经由第八三通阀(6h)进入分析系统(C)；一路为循环管路，依次连接截止阀(1f)、循环流量计(4f)、单向阀(5d)、截止阀(1g)、循环低压罐(8)、截止阀(1h)、循环气动泵(9)、截止阀(1k)、循环高压罐(10)、截止阀(1n)以及连接循环低压罐(8)的气体浓度反馈模块(17)，在第一三通阀(6a)与反应管路混合后进入固定床反应系统(B)；一路为放空管路，依次连接系统压力表(2c)、系统背压阀(9a)、截止阀(1e)、第四三通阀(6g)进入排空管路。在第四三通阀(6g)还包括2路放空管路：一路为循环低压罐(8)、压力表(2d)、截止阀(1j)、针型阀(12a)、第五三通阀(6d)、安全阀(8a)、第七三通阀(6f)，进入排空管路；一路为循环高压罐(10)、压力表(2e)、截止阀(1m)、针型阀(12b)、第六三通阀(6e)、安全阀(8b)、第七三通阀(6f)，进入排空管路。
(2)固定床反应系统(B)包括气体预热器(2)、第一温度传感器(10a)、加热套(3)、第二温度传感器(10b)、反应器(4)、第一气液分离罐(5)、第二气液分离罐(6)、循环冷凝器(11)、干燥器(7)、单向阀(5b)，以及气液分离罐液体排空阀(1d)。
(3)分析系统(C)为气相产品分析单元，由分析管路单向阀(5c)、取样开关阀(1v)，连接六通阀(12)，定量管(13)、填充色谱柱(14)和热导检测器(15)。
(4)中央控制系统(D)监控整个反应系统各个组件，包括温度传感器、压力传感器、流量控制、热导检测器。
所述气体控制系统(A)的惰性气为N2、He、Ar的任意一种；
所述气体控制系统(A)的各管路稳压后压力范围为0.1-5MPa，系统压力范围为0.1-5MPa。循环低压罐压力范围为0.1-3MPa，循环高压罐压力范围为0.1-5MPa。
所述固定床反应系统(B)中预热器的预热温度范围为30-200℃；加热温度为室温-500℃；制冷液为水或者乙二醇。
所述分析系统(C)的色谱填充柱为5A分子筛、TDX-01中的一种。
本发明所提供的一种实时控制反应物配比的CO脱氢循环反应装置的方法，具体如下：
(1)量取PdO/Al2O3催化剂20ml(PdO/Al2O3催化剂中pd质量含量为1％，其他实施例相同)，装填入反应器(4)中，装填完毕后密封反应器(4)，连接中央处理系统(D)；
(2)打开放空管路开关阀(1e)，打开循环冷凝器(11)，确保气液分离罐(5)、(6)的液体排空阀(1d)处于关闭状态；打开惰性气体Ar开关阀(1a4)，调节稳压阀(3a4)，控制Ar稳压后压力(2b4)为0.5MPa，打开截止阀(1b4)，调节流量计(4e)的流量333.3ml/min，打开截止阀(1c4)，进入循环低压罐(8)，打开截止阀(1s)，调节针型阀(12c)，打开截止阀(1t)，进入循环高压罐(10)，打开截止阀(1n)、(1b5)，进入反应气路，调节稳压阀(3a5)，打开截止阀(1c5)，调节系统背压阀(9a)，确保反应系统压力(2c)稳定在0.25MPa，置换气体混合器(1)，预热器(2)，反应器(4)中的空气；
(3)待Ar气体置换0.5h后，设置预热器(2)预热温度为100.0℃，加热套(3)的温度为150.0℃；
(4)待反应器(4)温度稳定后，打开H2开关阀(1a2)，通过调节稳压阀(3a2)，控制H2压力表(2b2)的压力为0.5MPa，打开截止阀(1b2)，打开截止阀(1c2)，调节流量计(4b)的流量为16.7ml/min，在气体混合器(1)与Ar气体配制成还原气。打开截止阀(1z)，经过第八三通阀(6h)进入分析系统(C)，分析还原气配比H2含量为5％。还原气进入反应系统对催化剂进行还原。还原时间为5h，还原结束后，关闭H2管路全部开关；
(5)还原结束后，关闭预热器(2)、加热套(3)的加热开关，待反应器(4)温度降至室温左右时，关闭惰性气体管路第一三通阀(6a)前的开关，打开循环低压罐(8)和循环高压罐(10)上的截止阀(1j)、(1m)，调节针型阀(12a)、(12b)，待压力表(2d)、(2e)压力降至0.1MPa后，关闭截止阀(1j)、(1m)和针型阀(12a)、(12b)，将循环低压罐(8)和循环高压罐(10)中的惰性气体放空；
(6)打开CO管路的开关阀(1a3)，调节稳压阀(3a3)，控制CO压力表(2b)的压力为0.5MPa，打开截止阀(1b3)，调节流量计4d的流量1666.7ml/min，打开截止阀(1c3)，CO进入循环低压罐(8)，打开截止阀(1h)、设置循环气动泵(9)、截止阀(1k)，CO进入循环高压罐(10)，经由截止阀(1n)进入反应气路，调节稳压阀(3a5)，由气体混合器(1)进入固定床反应系统B；
(7)在CO气氛中，设置预热器(2)预热温度为90.0℃，设置加热套(3)的温度为110.0℃，将反应器(4)温度升至110.0℃；
(8)待反应器(4)温度稳定后，打开H2开关阀(1a2)，调节稳压阀(3a2)，控制H2压力表(2b2)为0.5MPa，打开截止阀(1b2)，调节流量计(4b)的流量为8.3ml/min，打开截止阀(1c2)，经由第二三通阀(6b)进入反应气路，在气体混合器(1)与CO混合后通入固定床反应系统(B)；
(9)待H2流量(4b)稳定后，打开O2开关阀(1a1)，调节稳压阀(3a1)，控制O2压力表(2b3)为0.5MPa，打开截止阀(1b1)，调节流量计(4a)的流量为10.5ml/min，打开截止阀(1c1)，经由第三三通阀(6c)进入反应气路，O2与CO、H2在气体混合器(1)配制成反应气；
(10)打开截止阀(1z)，反应气进入分析系统(C)，分析反应气配比为H2:CO＝0.5％，O2:H2＝1.25:1；配比稳定后，打开循环管路开关阀(1f)，调节循环流量计(4f)的流量为1333.4ml/min，打开截止阀(1g)，调节流量计(4d)的流量为333.3ml/min，确保流量计(4c)的流量为1666.7ml/min。
(11)调节系统背压阀(9a)，确保反应系统压力(2c)稳定在0.25MPa。打开循环管路的气体浓度反馈模块(17)，设置气体浓度反馈模块(17)的O2与H2的体积比为1.25。反应开始1h后，对反应后气体取样分析。反应后的气体经由气液分离罐(5)、(6)，干燥器(7)，储气罐(16)，截止阀(1y)，第八三通阀(6h)进入分析系统(C)进行气体分析，打开取样截止阀(1v)经过取样六通阀(12)，定量管(13)，填充柱(14)，进入热导检测器(15)进行分析，取样结束关闭截止阀(1y)、(1v)，分析结果反应后残余H2含量为85ppm，O2的含量为0.33％。
(12)反应1h后，气体浓度反馈模块(17)根据步骤(11)分析结果实时调节H2管路的质量流量计(4b)为8.2ml/min，O2管路的质量流量计(4a)为6.1ml/min。反应20h后，对气体混合器(1)中气体进行分析，分析结果反应气中O2与H2的体积比为1.24。
(13)反应结束后，关闭预热器(2)、加热套(3)的加热开关，关闭循环冷凝器(11)开关，关闭O2气路开关(1a1)、(1b1)、(1c1)，关闭H2气路开关(1a2)、(1b2)、(1c2)，关闭循环管路开关(1f)、(1g)、气体浓度反馈模块(17)，CO管路开关(1a3)、(1b3)、(1c3)、(1h)、(1k)和循环气动泵(9)。打开惰性气体管路开关(1a4)，调节稳压阀(3a4)，控制Ar稳压后压力(2b4)为0.5MPa，打开截止阀(1b4)，调节流量计(4e)的流量为333.3ml/min，打开截止阀(1c4)，进入循环低压罐(8)，打开截止阀(1s)，调节针型阀(12c)，打开截止阀(1t)，进入循环高压罐(10)，打开截止阀(1n)经由反应管路进入固定床反应系统对反应器中气体进行置换并降温，待反应器温度降至室温后，关闭惰性气体管路循环低压罐(8)前的开关，调节放空管路系统背压阀(9a)，待反应系统压力(2c)降为0.05MPa以下时，关闭装置所有开关。打开气液分离罐(5)、(6)的液体排空阀(1d)进行液体排空，排空后及时关闭。
实施例2：
其他同实施例1，不同之处在于步骤如下：
步骤(1)量取催化剂50ml；
步骤(3)预热器(2)预热温度为120.0℃，加热套(3)的温度为150℃；
步骤(4)H2流量计(4b)流量为83.3ml/min，还原气中H2的体积含量为10％，还原时间为2h；
步骤(6)CO流量计(4d)的流量833.3ml/min；
步骤(7)设置预热器(2)预热温度为130.0℃；
步骤(8)H2流量计(4b)流量为12.5ml/min；
步骤(9)O2流量计(4a)流量为25ml/min；
步骤(10)反应气配比为H2:CO＝1.5％，O2:H2＝2:1；循环流量计(4f)的流量为666.3ml/min，调节流量计(4d)的流量167ml/min，确保流量计(4c)的流量为833.3ml/min。
步骤(11)设置气体浓度反馈模块(17)的O2与H2的体积比为2。分析结果反应后残余H2含量为27ppm，O2含量为2.22％。
步骤(12)自动调节H2管路的质量流量计(4b)为12.5ml/min，O2管路的质量流量计(4a)为10.33ml/min，反应20h后，气体混合器(1)中反应气O2与H2的体积比为2.02。
实施例3：
其他同实施例1，不同之处在于步骤如下：
步骤(1)量取PdCl2/Al2O3催化剂10ml；
步骤(4)H2流量计(4b)流量为33.3ml/min，还原气中H2的体积含量为20％，还原时间为1h；
步骤(6)CO流量计(4d)的流量333.3ml/min；
步骤(8)H2流量计(4b)流量为66.7ml/min；
步骤(9)O2流量计(4a)流量为50ml/min；
步骤(10)反应气配比为H2:CO＝20％，O2:H2＝0.75:1；循环流量计(4f)的流量为266.6ml/min，，调节流量计(4d)的流量66.7ml/min，确保流量计(4c)的流量为333.3ml/min。
步骤(11)设置气体浓度反馈模块(17)的O2与H2的体积比为0.75，分析结果反应后残余H2含量为1.23％，O2含量为5.11％。
步骤(12)自动调节H2管路的质量流量计(4b)为63.5ml/min，O2管路的质量流量计(4a)为36.4ml/min，反应20h后，气体混合器(1)中反应气O2与H2的体积比为0.74。
实施例4：
其他同实施例1，不同之处在于步骤如下：
步骤(1)量取PdO/Al2O3催化剂10ml；
步骤(2)Ar流量计(4e)流量为333.3ml/min；
步骤(4)H2流量计(4b)流量为33.3ml/min，还原气中H2的体积含量为10％，还原时间为3h；
步骤(6)CO流量计(4d)的流量333.3ml/min；
步骤(8)H2流量计(4b)流量为33.3ml/min；
步骤(9)O2流量计(4a)流量为100.0ml/min；
步骤(10)反应气配比为H2:CO＝10％，O2:H2＝3:1；调节循环流量计(4f)的流量为266.6ml/min，调节流量计(4d)的流量66.7ml/min，确保流量计(4c)的流量为333.3ml/min。
步骤(11)设置气体浓度反馈模块(17)的O2与H2的体积比为3，分析结果反应后残余H2含量为65ppm，O2含量为24.51％。
步骤(12)自动调节H2管路的质量流量计(4b)为33.3ml/min，O2管路的质量流量计(4a)为34.7ml/min，反应20h后，气体混合器(1)中反应气O2与H2的体积比为2.97。
对比实施例1：
其他同实施例1，不同之处在于步骤如下：
步骤(6)CO流量计(4d)的流量333.3ml/min；
步骤(8)H2流量计(4b)流量为33.3ml/min；
步骤(9)O2流量计(4a)流量为100.0ml/min；
步骤(10)反应气配比为H2:CO＝10％，O2:H2＝3:1；调节循环流量计(4f)的流量为266.6ml/min，调节流量计(4d)的流量66.7ml/min，确保流量计(4c)的流量为333.3ml/min。
步骤(11)不打开气体浓度反馈模块(17)，分析结果反应后残余H2含量为55ppm，O2含量为18.15％。
步骤(12)反应20h后，对反应气进行色谱分析，气体混合器(1)中反应气O2与H2的体积比为8.52。
