全自動触媒反応装置　Microactivity Effi

Microactivity Effi は触媒の活性や選択性の評 Microactivity Effiは触媒開発において、触媒の 価のために高度に設計されたラボ用システムで 節約そして迅速な報告書の作成を実現し、時間と あり、顧客にニーズに合わせてカスタマイズ可能 資源を節約できるように設計されている。特許取 である。標準フラットホームに多様なオプションや 得済みの制御システムはミクロスケールの操作を 構成の選択により、様々な反応に対応可能であ 提供する。既存のシステムと違って、数十mL/min る。コンパクトサイズで、革新的なプロセス制御プ ～数十 L/min までの幅広い流量制御システムを ログラムにより完全自動化されている。パソコンで 提供する。 一連の実験をセットし、反応を開始すると測定結 果はリアルタイムで表示される。また、反応物質 の精密制御により、高精度の測定、高い再現性 が得られる。 PID Effi 特徴 利点 準ゼロ死容積 生成ガスや液体をほぼリアルタイムで回収可能 制御可能なホットボックス 200℃まで加温可能で、蒸気の凝縮を防止 自動レベル測定(気液分離) 静電容量原理に基づいたレベルセンサー 高精度圧力レベル制御 高性能マイクロメトリックサーボ制御バルブ採用 セラミック繊維の加熱炉 低い熱慣性で、1050℃まで加熱可能 イーサネット制御方式 完全自動制御と反応システムをプログラム化可能 ・水素化分解 ・水素化処理 ・異性化 ・水素化 ・水素化脱硫(HDS) ・水素化脱窒素(HDN) ・酸化 ・精製 ・GTL (Fischer-Tropsch)

Effi の基本ユニットの構成とオプションは下記のとおり である。 ・SS316 固定床流通式反応装置 ・20µm 多孔質プレート 6 ポート VICI バルブ ・直径(ID)：9mm,長さ(L):300mm 200℃まで予熱可能な 低熱慣性反応器加熱炉：オ ホットボックス ーバーシュートなしで迅速 な温度制御 圧力センサーを含む高圧 (100bar)制御システム及び サーボ機構制御バルブ 気・液分離器(L1)

Effi Twin は同じホットボックスにセットされてい Effi TwinはEffiの基本ユニットの構成に反応器がも るが、それぞれ独立して加熱炉を持っているので、 う一台追加される。反応器が二台あるので、バルブ 各反応器は異なる温度での反応を独立して行うこと を用いて独立して触媒の活性評価を行うことや、連 ができる。 続で行うことも可能である。 ただし、反応物の導入や反応生成物の気液分離を独 立して行うために 2 台の HPLC ポンプ、2 台の気液 分離器が必要となる。 高精度の流量制御や反応温度制御により、それぞれ 優れた測定結果が得られる。

バルブの制御により、平行反応は簡単に連続反応シ ステムに切り替わる。連続反応では、例えば、一つの 反応器ではアルミナ担持コバルト触媒を用いて天然ガ スの脱硫反応を行い、もう一つの反応器では Pt 若しく は Ni 触媒を用いて脱硫されて出て来たガスの水素化 反応を行うことができる。 各反応器の圧力制御は独立して行えるので、必要 に応じて、二段目の反応器の圧力を一段目の反応器 より低い圧力で反応を行うことも可能である。

ガスアウトレットマスフローメータ 反応系のマスバランス調節 ガス導入用追加マスフローコントローラ (合計 6 台まで) マルチガス/マルチレンジ対応 マイクロリットルインジェクション用 のシリンジポンプ 気液分離バイパス用の 触媒作用促進剤の投与若しくは添加剤 6 ポートバルブ の投与流速を 0.05µℓ/min まで調節可能 凝縮生成物が生成しない時 液体反応物の反応器上部下部導 入部選択用の 6 ポートバルブ 液相反応に対して、固体触媒と の優れた相互作用 反応器アウトレットで高分子量のハイドロカー ボンを集めるためのワックストラップ パラフィンやワックス類の反応器のダウンスト リームでの凝縮を防ぐ 液体生成物のマルチサンプラー： 液体生成物の捕集及び冷却 反応時間ごとの生成物の組成分 析を可能にする。

反応液体導入用の HPLC ポンプ 流速 0.01mL/min – 5mL/min) (水、アルコール、炭化水素、その他 高粘度液体導入用の HPLC ポンプ (90℃まで加熱可) 蒸気発生装置：400℃まで温度制御 蒸気発生装置 400℃まで温度制御可 液・液・ガス分離器 混ざらない液体の分離を可能にする。 デジタル天秤 液体生成物のリアルタイム定量及び生 成速度計算 OPC Server Documentation モニター＆記録

Effi は標準反応器として材質 SS316、内径 9mm のものを使用する。20µm の多孔質プレートが触媒層を支持 し、均一な温度領域が広く(5cm)、熱電体は触媒層の 5mm 上部に位置し、優れた反応温度制御を可能にする。 反応器の種類と材質 Alloy Type Ni Mo Cr Fe W Nb+Ta Mn Co SS316 10.5-13.5% 2.5% 16.5-18.5% BAL Hast X 47% 9% 22% 18% 1.5% Hast C276 55% 15-17% 14.5-16.5% 4-7% 3-4.5% Inconel600 72 14-17% 6-10% Inconel625 58%min 8-10% 20-23% 5%max 3.2-4.2% SS310 19-22% 24-26% BAL 2% HAST INCONEL INCONEL SS316 HAST X SS310 C276 600 625 Max. Temp.(oC) 800 1093 1200 1212 980 1100 Max. Press(Bar) 690 418 617 356 827 441 P(Bar)@500oC 214 364 525 243 728 262 P(Bar)@650oC 104 155 308 36 414 241 P(Bar)@790 oC 100

Effiに付属されているすべての装置はタッチスクリンにて PLC(Programmable Logic Controller)によってマニュアル での制御も可能である。また、安全機能設定にも使用さ れる。多孔質プレートが触媒層を支持し、均一な温度領 域が広く(5cm)、熱電体は触媒層の 5mm 上部に位置し、 優れた反応温度制御を可能にする。 完全にインタラクティブなソフトウェアの使用により、装置の 制御や一連の反応手順を簡単にプログラム化できる。メイ ンパネルでプロセスのモニタリングや制御が可能である。 条件文は時間の節約や反応を効率的に維持するために 使用される。プロセスや制御状況はリアルタイムでプロット でき、現在の反応状態をモニタリングできる。 各反応中収集したプロセスや制御データは反応後、 Experiment Viewer ツルでプロット可能である。そして、 Excel 形式に保存可能である。

・気・液分離(死容積：1mL)は反応後の蒸気を凝縮させ、気体と液 体を分離する。 ・ペルチェで 3～60℃の範囲で温度制御可能である。 ・特許取得済の静電容量センサーはセルにある液体成分を ±0.1mL で検知可能である。 ・高精度マイクロメトリックバルブは内部の圧力や流れを乱すこと なく生成した液体生成物を順次数滴ずつ排出する。 ・気・液分離器はアクセスしやすい Effi の横側に付属されている。 ・デジタル天秤を利用して、液体生成物の重量を時間と共に測定 可能である。

・反応後生成物の中には互いに混ざらない二つの液体が存在 する場合がある。例えば、FT 反応(Fischer-Tropsch)のよう な GTL(Gas to Liquid)反応の場合、水や炭化水素類が同時 に生成する。このような 2 種類の液体を分離することは容易 ではない。L2 は下記のように分離を可能にする。 ・L1 のような気・液分離技術を利用する。 ・静電容量センサー技術にて、それぞれの液体のレベルを検 知する。 ・斬新な設計によって 2 種類分離して存在する液体を、それぞ れ回収できる。

・ 本体寸法(W/D/H)： 75cm x 58cm x 79cm ・ 重量：120kg ・ 電源：220VAC ±10%、16A、50-60Hz ・ 利用環境：0～40℃ ・ 湿度：10～60％ 結露なし ○R 代理店 The Science and Technology of Small ParticlesTM マイクロメリティックスジャパン合同会社 本社 〒277-0882 千葉県柏市柏の葉 5-4-6-501 東葛テクノプラザ 5 階 TEL：04-7128-5051 FAX：04-7128-5054 大阪オフィス 〒564-0051 大阪府吹田市豊津町 1-18 エクラート江坂ビル 510 号 TEL：06-6170-7590