在能源轉(zhuǎn)型與碳中和的背景下，費托合成（FTS）技術(shù)已成為煤炭、天然氣及生物質(zhì)制清潔燃料的關(guān)鍵路徑。
催化劑在費托合成中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，能夠顯著提高反應(yīng)速率和降低反應(yīng)的活化能。然而，催化劑性能的優(yōu)化一直是行業(yè)的痛點：
傳統(tǒng)固定床催化劑篩選效率低下，單次實驗耗時數(shù)小時甚至數(shù)天；
工藝條件難以精準控制，溫度和壓力波動容易導(dǎo)致產(chǎn)物選擇性偏離預(yù)期；
人工操作復(fù)雜，現(xiàn)場操作不僅繁瑣，且長時間持續(xù)實驗困難重重。
面對這些挑戰(zhàn)，歐世盛公司自主研發(fā)的智能固定床催化劑評價裝置（EMC系列）應(yīng)運而生。以微反應(yīng)技術(shù)為核心，結(jié)合全自動、模塊化設(shè)計，EMC系列固定床裝置改變了傳統(tǒng)研發(fā)模式，成為費托合成催化劑高效篩選的利器。 高通量固定床提高研發(fā)效率。EMC系列的2通道/4通道/8通道/16通道氣固型固定床，采用多通道并行篩選技術(shù)，支持多個反應(yīng)通道同時且獨立進行費托合成反應(yīng)，可以同步評價鐵基、鈷基等不同催化劑在相同條件下的性能差異，也可以同步評價相同催化劑在不同條件下的表現(xiàn)。多通道并行，每個通道實驗條件可以做到一致，單次實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)出量提升數(shù)倍，打破傳統(tǒng)單通道評價裝置的效率瓶頸，極大地縮短了研發(fā)周期。
自動氣液分離器模塊，避免系統(tǒng)條件波動，產(chǎn)品反映實時催化劑性能。費托合成比如煤制油，合成蠟等產(chǎn)物粘性較大，全自動氣液分離器通過保溫措施和穩(wěn)流閥的定制可以使液體產(chǎn)品持續(xù)穩(wěn)定流出，確保系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定，避免取料時的壓力波動導(dǎo)致的數(shù)據(jù)失真。分離器體積最小可以做到3.5 ml，相比于傳統(tǒng)固定床的幾十毫升甚至幾百毫升的樣品收集器，產(chǎn)物停留時間短，累積物料少，液體產(chǎn)品檢測結(jié)果也能夠反映出催化劑的瞬時活性，加快了實驗進程。
智能化軟件，全流程控制。歐世盛公司自主開發(fā)的交互式智能化軟件，不但可以在進料、反應(yīng)、分離、采集以及檢測模塊進行全流程自動化控制，而且可以將樣品檢測結(jié)果與實驗方案和條件進行關(guān)聯(lián)，形成條件參數(shù)和分析結(jié)果整合后的實驗數(shù)據(jù)報告，真正實現(xiàn)24小時無人值守實驗，配合手機端遠程監(jiān)控，讓科研效率突破了時空的限制。
應(yīng)用案例
某科研機構(gòu)引入了歐世盛（北京）科技有限公司的16通道氣固型全自動催化劑評價裝置，用于合成氣轉(zhuǎn)化成油類產(chǎn)品。在傳統(tǒng)實驗中，科研人員需要花費大量時間進行單個實驗條件的測試。且由于人工操作限制，夜間無法更改反應(yīng)條件，最多只能完成一個實驗條件。這一過程耗時費力，效率低下，嚴重制約了科研進展。
采用歐世盛16通道氣固型全自動催化劑評價裝置后，只需在當天裝好16個反應(yīng)器的催化劑，并設(shè)置好反應(yīng)參數(shù)，16通道的反應(yīng)即可同時進行。此外，該裝置采用3.5 ml的氣液分離器替代了原來的20 ml液體收集罐，不僅避免了收料導(dǎo)致的壓力波動，還將每個反應(yīng)條件的平衡等待時間從原來的8-16小時大幅縮短至1-2小時。
更令人欣喜的是，借助智能化軟件，科研人員可在實驗開始前預(yù)設(shè)條件。設(shè)備能夠根據(jù)提前設(shè)置的條件自行更改流量、壓力和溫度等參數(shù)，待自動取樣檢測后切換至下一個條件。科研人員無需夜以繼日地蹲守在實驗室，第二天即可收到多條件的數(shù)據(jù)結(jié)果，為科研人員節(jié)省了大量時間和精力，使其能夠更專注于數(shù)據(jù)分析和研究創(chuàng)新，極大地提高了實驗效率。
結(jié)語
作為全流程自動化控制的高通量催化評價設(shè)備，歐世盛智能固定床裝置憑借其多通道并行篩選和實時數(shù)據(jù)分析能力，將加速解決費托合成在可持續(xù)燃料生產(chǎn)工業(yè)化中的催化劑性能優(yōu)化、效率提升以及能耗問題。創(chuàng)新的解決方案不僅顯著提升了研發(fā)的自動化和智能化水平，還為推動能源轉(zhuǎn)型和實現(xiàn)碳中和目標提供了堅實的技術(shù)支撐。
