一种模拟乙烯裂解的小型实验装置的制作方法

文档序号:5107748阅读:254来源:国知局
专利名称:一种模拟乙烯裂解的小型实验装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及石油化工领域,一种模拟乙烯裂解工业装置的小型实验装置。
背景技术
目前,随着乙烯工业发展以及对乙烯裂解技术要求的提高,迫切需要能够模拟工 业乙烯裂解工况和操作条件、原料性质改变对装置操作的影响以及乙烯收率影响的实验装 置,迫切需要能够模拟乙烯装置结焦、烧焦以及抑制结焦的实验研究模拟装置,国内还没有 针对本发明的实验装置。这种模拟乙烯裂解的小型实验装置的发明为乙烯裂解工艺技术研 究提供有效的手段,对提高乙烯裂解技术研究有重要的作用。CN200710043882公开了一种烃类高温裂解结焦评价中试装置,该装置是对乙烯裂 解过程中,裂解炉管结焦和抑制结焦的中试装置,其特征在于在裂解炉管的不同部位设置 了精密的压力检测部分,可以准确的判断炉管结焦多少。可以进行结焦和抑制结焦评价。

实用新型内容本实用新型的目的是设计一种模拟工业乙烯裂解装置工况和操作条件的实验室 小型装置,装置结构简单,可以对各种烃类裂解工艺条件模拟,研究原料性质变化对乙烯收 率的影响,可以对结焦技术进行实验研究和抗结焦效果评价,可有效的解决实验室研究乙 烯裂解难题,为各种乙烯裂解技术的研究、实施提供了可靠的装置保证。本实用新型所述的模拟乙烯裂解的小型实验装置由去离子水罐、去离子水计量 泵、裂解原料计量泵、裂解原料罐、氮气流量计、气体原料流量计、空气流量计、去离子水汽 化炉、裂解原料汽化炉、混合器、混合器预热炉、裂解炉管、裂解炉、一级水急冷器、二级冰冷 器、一级冷却液气液分离罐、电磁三通阀A、电磁三通阀B、二级冷却气液分离罐、尾气计量 装置、尾气自动取样器和流量计构成;去离子水计量泵的入口与去离子水罐连接,出口与去离子水汽化炉进口连接,裂 解原料计量泵入口与裂解原料罐连接,出口与氮气流量计、气体原料流量计和空气流量计 连接,然后共同与裂解原料汽化炉入口连接;去离子水汽化炉和裂解原料汽化炉的出口管 线与混合器入口连接,混合器置于混合器加热炉中;混合器的出口管与裂解炉管连接,裂解 炉管置于裂解炉中;裂解炉管的出口依次与一级水急冷器、一级冷却液气液分离罐、二级冰 冷器、二级冷却气液分离罐和尾气计量装置连接,二级冷却气液分离罐和尾气自动取样器、 流量计相连,一级冷却液气液分离罐通过电磁三通阀A与液体接收瓶A连接,二级冷却气液 分离罐通过电磁三通阀B与液体接收瓶B连接,电磁三通阀A和电磁三通阀B与时间程序 控制器或计算机连接,尾气计量装置与尾气浮子流量计连接,尾气浮子流量计与时间程序 控制器或计算机连接,去离子水罐和裂解原料罐底部设有称重传感器或电子天平。裂解炉管由U型或W型单管或折叠管组成,管径可变,管形状可变,管长可变。本发明实现模拟乙烯裂解装置工况的工艺流程如下乙烯裂解液体原料或气体 原料通过计量后进入裂解原料汽化炉加热与经过计量的去离子水经去离子水汽化炉混合进入裂解炉裂解,裂解后的产物进入一级水急冷器冷凝进入一级冷却液气液分离罐气液分 离后液体进入接收瓶,气体进入二级冰冷器,冷却液体进入二级冷却液气液分离罐,气体分 两路,一路经气体计量器,另一路进入气体取样器定时取样,经计量和取样的气体合并后放 空。裂解炉管内气体流速达20-50m/s,停留时间可在0. 1-1. Os,裂解原料预热温度可达 500-600°C,裂解管内温度可完全模拟工业装置的操作温度,一般可控制在800-900°C之间。本发明充分考虑了工业装置的操作工况,为了很好的模拟其特征,设计了不同的 裂解炉管形状和尺寸,根据需要可以灵活的方便的进行更换,保证了对工业装置的充分模 拟。同时也考虑了烧焦工况的模拟,可对结焦炉管进行模拟烧焦,也可进行抑制结焦的研 允。根据工业乙烯裂解装置设计和开发了小型乙烯裂解实验装置,装置主要用来模拟 工业乙烯裂解装置进行乙烯裂解工艺技术研究,具有进料量和水汽比可调,炉管直径可变, 炉管形式可变,炉管长度可变,可模拟不同工况的操作,原料性质可变,可进气体原料,可进 重质原料,装置灵活,可用来模拟工业装置的不同工况操作,研究原料性质变化对操作影 响,研究原料性质乙烯收率的影响。还可以用来研究乙烯裂解动力学模型,也可以用来研究 裂解炉管烧焦,评价结焦抑制剂。研究工艺条件、原料性质等对结焦的影响等。本发明公开了一种模拟乙烯裂解的小型实验装置,该装置可以实现对工业装置的 准确模拟,可以用来研究乙烯裂解工艺技术。装置灵活性、稳定性和数据重复性好。物料衡 算准确。装置操作简便,可以在很大的范围内改变工艺条件,运行可靠可以实现长周期运 转,可以一人操作和无人操作。

图1模拟乙烯裂解的小型实验装置结构示意图。其中1 去离子水罐,2 去离子水计量泵,3 裂解原料计量泵,4 裂解原料罐,5 气体原料流量计,6 氮气流量计,7 空气流量计,8 去离子水汽化炉,9 裂解原料气化炉, 10 混合器,11混合器预热炉,12 裂解炉管,13 裂解炉,14 一级水急冷器,15 二级冰冷 器,16 一级冷却液气液分离罐,17 电磁三通阀A 18 电磁三通阀,19 二级冷却气液分离 罐,20 尾气计量装置,21 流量计,22 尾气自动取样器
具体实施方式
本实用新型所述的模拟乙烯裂解的小型实验装置由去离子水罐1、去离子水计量 泵2、裂解原料计量泵3、裂解原料罐4、氮气流量计6、气体原料流量计5、空气流量计7、去 离子水汽化炉8、裂解原料汽化炉9、混合器10、混合器预热炉11、裂解炉管12、裂解炉13、 一级水急冷器14、二级冰冷器15、一级冷却液气液分离罐16、电磁三通阀A 17、电磁三通阀 B18、二级冷却气液分离罐19、尾气计量装置20、尾气自动取样器22和流量计21构成;去离子水计量泵2的入口与去离子水罐1连接,出口与去离子水汽化炉8进口连 接,裂解原料计量泵3入口与裂解原料罐连接,出口与氮气流量计6、气体原料流量计5和 空气流量计7连接,然后共同与裂解原料汽化炉9入口连接;去离子水汽化炉8和裂解原料 汽化炉9的出口管线与混合器10入口连接,混合器10置于混合器加热炉11中;混合器10 的出口管与裂解炉管12连接,裂解炉管12置于裂解炉13中;裂解炉管12的出口依次与一级水急冷器14、一级冷却液气液分离罐16、二级冰冷器15、二级冷却气液分离罐19和尾气 计量装置20连接,二级冷却气液分离罐19和尾气自动取样器22、流量计21相连,一级冷却 液气液分离罐16通过电磁三通阀A与液体接收瓶A连接,二级冷却气液分离罐19通过电 磁三通阀B与液体接收瓶B连接,电磁三通阀A和电磁三通阀B与时间程序控制器或计算 机连接,尾气计量装置20与尾气浮子流量计连接,尾气浮子流量计与时间程序控制器或计 算机连接,去离子水罐和裂解原料罐底部设有称重传感器或电子天平。 裂解炉管由U型或W型单管或折叠管组成,管径可变,管形状可变,管长可变。
权利要求一种模拟乙烯裂解的小型实验装置,由去离子水罐、去离子水计量泵、裂解原料计量泵、裂解原料罐、氮气流量计、气体原料流量计、空气流量计、去离子水汽化炉、裂解原料汽化炉、混合器、混合器预热炉、裂解炉管、裂解炉、一级水急冷器、二级冰冷器、一级冷却液气液分离罐、电磁三通阀A、电磁三通阀B、二级冷却气液分离罐、尾气计量装置、尾气自动取样器和流量计构成;其特征在于去离子水计量泵的入口与去离子水罐连接,出口与去离子水汽化炉进口连接,裂解原料计量泵入口与裂解原料罐连接,出口与氮气流量计、气体原料流量计和空气流量计连接,然后共同与裂解原料汽化炉入口连接;去离子水汽化炉和裂解原料汽化炉的出口管线与混合器入口连接,混合器置于混合器加热炉中;混合器的出口管与裂解炉管连接,裂解炉管置于裂解炉中;裂解炉管的出口依次与一级水急冷器、一级冷却液气液分离罐、二级冰冷器、二级冷却气液分离罐和尾气计量装置连接,二级冷却气液分离罐和尾气自动取样器、流量计相连,一级冷却液气液分离罐通过电磁三通阀A与液体接收瓶A连接,二级冷却气液分离罐通过电磁三通阀B与液体接收瓶B连接,电磁三通阀A和电磁三通阀B与时间程序控制器或计算机连接,尾气计量装置与尾气浮子流量计连接,尾气浮子流量计与时间程序控制器或计算机连接,去离子水罐和裂解原料罐底部设有称重传感器或电子天平。
专利摘要本实用新型涉及一种模拟乙烯裂解的小型实验装置;去离子水与去离子水汽化炉连接,裂解原料与裂解原料汽化炉连接;去离子水汽化炉和裂解原料汽化炉与混合器连接,混合器置于混合器加热炉中;混合器与裂解炉管连接,裂解炉管置于裂解炉中;裂解炉管与水急冷器、冷却液气液分离罐、和尾气计量装置连接,冷却气液分离罐和尾气自动取样器、流量计相连,冷却液气液分离罐通过电磁三通阀与液体接收瓶连接,尾气计量装置与尾气浮子流量计连接,电磁三通阀、尾气浮子流量计与时间程序控制器连接,去离子水罐和裂解原料罐底部设有称重传感器或电子天平;本装置适合对各种烃类裂解工艺条件模拟,原料性质变化对乙烯收率影响研究,对抗结焦效果评价。
文档编号C10G9/00GK201670827SQ201020121709
公开日2010年12月15日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日
发明者曹志涛, 莫娅南, 董大清, 董群, 邵子文, 闫小燕, 韩非, 马玲玲, 高原 申请人:中国石油天然气股份有限公司
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