一种模拟盐酸露点腐蚀的实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及炼油工艺实验设备领域，具体是一种模拟盐酸露点腐蚀的实验装置。
【背景技术】
[0002]目前，世界上炼油行业中的进厂原油中或多或少都含有部分氯，主要存在形式以原油中残留的水和原油中的无机氯盐(为主)或者有机氯为主。其在炼油中的高温环境下会发生水解反应产生的氯化氢，并在温度降低时溶于初凝后的微量液相水环境中产生盐酸，并发生盐酸露点腐蚀。盐酸露点腐蚀多发生与常减压蒸馏流程的“三顶”部位(初馏/闪蒸顶线、常压蒸馏顶线、减压蒸馏顶线)装置中，其氯的来源主要是原油中残留的水和原油中的无机氯盐或者有机氯发，这种腐蚀无论原油含硫量与含酸量高低都会发生，而且不能排除采油时注入的人为添加剂成分，同时也无法通过原油的前置处理完全避免。因此，盐酸露点腐蚀是炼油行业必须考虑的重点腐蚀类型之一。
[0003]盐酸露点腐蚀发生在炼油工艺流程中的封闭环境，相关实验很难在实际环境中进行，因此需要采用模拟装置进行。但通过模拟装置重现实际的工程环境有以下三个难点，导致现在并没有适合的模拟装置:其一是现实工况中的气氛十分复杂，温度下降至水从气相转化为液相的初凝点后不但出现水的相变，主要溶入的腐蚀成分不仅包括产生盐酸的氯化氢，还包括硫化氢和部分轻质油，都对腐蚀产生很大的影响。而目前的模拟装置大多以单一的氯化氢气氛为主，忽略了大部分的次要组分，导致与实际工况环境不符；其二是盐酸露点腐蚀实际是发生在压力容器之中，因此发生的实际环境往往在0.2MPa以下的不同压力中，这也直接导致了盐酸露点腐蚀发生温度的变化。而目前的模拟装置大多不存在压力或者压力不可控，偏离实际情况较多；其三是由于温度对盐酸露点腐蚀的影响重大，需要可靠的控温方式准确模拟发生盐酸露点腐蚀的初凝温度。而目前的实验装置大多通过空气冷空气吹扫的方式降温，不但无法精确控温，还会造成实验腔内的温度不均，给实验结果带来误差。
【发明内容】
[0004]为了解决目前盐酸露点腐蚀模拟实验装置气氛单一、压力不可控和温度控制不精确的问题，本发明提供了一种模拟盐酸露点腐蚀的实验装置，该实验装置采用三组蒸发装置并联的方式通过气泵同时向实验腔内注入氯化氢、硫化氢、水蒸气和轻质油四种气氛。同时，通过实验腔外壁进行定温水浴的方式控制实验腔内部的温度，使其整体达到既定的实验温度。并通过减压阀控制实验腔内的压力，并通过氢氧化钠溶液对排放废液废气进行回收。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种模拟盐酸露点腐蚀的实验装置，包括用于供应氯化氢气体的第一级供应单元、用于供应硫化氢气体的第二级供应单元、用于供应轻质油蒸汽的第三级供应单元，所述模拟盐酸露点腐蚀的实验装置还包括气体混合罐和用于模拟盐酸露点腐蚀的实验腔，该第一级供应单元、该第二级供应单元和该第三级供应单元均与气体混合罐连接，气体混合罐与实验腔连接。
[0006]该第一级供应单元包括第一级原料罐和第一级蒸馏器，第一级原料罐内含有氯化氢水溶液，第一级原料罐能够通过第一级输液管线向第一级蒸馏器的蒸馏瓶中供应液体，第一级蒸馏器的蒸馏瓶还连接有用于将废液排出的第一排液管线和用于将氯化氢气体排出的第一排气管线，该第一排气管线与气体混合罐连接，该第一排气管线上设有第一级气泵和第一级导热油箱。
[0007]该第二级供应单元包括第一级废液罐、第二级添加料罐和第二级蒸馏器，第一级废液罐内装有由第一级蒸馏器排出的氯化氢废液，第一级废液罐能够通过一根第二级输液管线向第二级蒸馏器的蒸馏瓶中供应液体，第二级添加料罐内含有硫化钠溶液，第二级添加料罐能够通过另一根第二级输液管线向第二级蒸馏器的蒸馏瓶中供应液体，第二级蒸馏器的蒸馏瓶还连接有用于将废液排出的第二排液管线和用于将硫化氢气体排出的第二排气管线，该第二排气管线与气体混合罐连接，该第二排气管线上设有第二级气泵和第二级导热油箱。
[0008]该第三级供应单元包括第三级原料罐和第三级蒸馏器，第三级原料罐内含有轻质油液体，第三级原料罐能够通过第三级输液管线向第三级蒸馏器的蒸馏瓶中供应液体，第三级蒸馏器的蒸馏瓶还连接有用于将废液排出的第三排液管线和用于将轻质油蒸汽排出的第三排气管线，该第三排气管线与气体混合罐连接，该第三排气管线上设有第三级气泵和第三级导热油箱。
[0009]气体混合罐包括内筒和外筒，该内筒设置在该外筒内，该内筒和该外筒之间形成环形的气体混合罐恒温液腔，该内筒的一端设有与该第一级供应单元、该第二级供应单元和该第三级供应单元连接的气体混合罐进气管，该内筒的另一端设有与实验腔连接的气体混合罐出气管，该外筒上设有用于向气体混合罐恒温液腔内供水的气体混合罐进水管和用于将气体混合罐恒温液腔内水排出的气体混合罐出水管。
[0010]在该内筒中沿气体混合罐进气管向气体混合罐出气管的方向依次设置有四个气体挡板，每个气体挡板上均设置有用于气体通过的多个气孔，沿气体混合罐进气管向气体混合罐出气管的方向该多个气孔在该四个气体挡板的中心与边缘交替分布。
[0011]沿气体混合罐进气管向气体混合罐出气管的方向，该多个气孔在四个气体挡板上的过流面积逐渐减小且相邻两个所述气体挡板之间的距离逐渐增大。
[0012]实验腔由上半圆柱体结构和下半圆柱体结构对接形成，实验腔含有用于承装试样的实验腔内部空腔，该上半圆柱体结构的侧壁内含有用于水浴或油浴的实验腔恒温上液腔，该下半圆柱体结构的侧壁内含有用于水浴或油浴的实验腔恒温下液腔，该实验腔恒温上液腔和实验腔恒温下液腔相互独立，该上半圆柱体结构和下半圆柱体结构之间通过矩形硅胶垫片密封，该上半圆柱体结构的侧壁内设有用于安装实验设备的实验孔，该下半圆柱体结构的侧壁内设有用于收集露点水溶液的露点水收集孔。
[0013]实验腔还连接有减压阀，减压阀还连接有用于将废气转换为液态的冷水箱。
[0014]所述模拟盐酸露点腐蚀的实验装置还包括有用于收集实验废物的废液废气收集罐。
[0015]本发明的有益效果是，该实验装置采用三组蒸发装置并联的方式通过气泵同时向实验腔内注入氯化氢、硫化氢、水蒸气和轻质油四种气氛。同时，通过实验腔外壁进行定温水浴的方式控制实验腔内部的温度，使其整体达到既定的实验温度。并通过减压阀控制实验腔内的压力，并通过氢氧化钠溶液对排放废液废气进行回收。
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
[0017]图1为模拟盐酸露点腐蚀的实验装置的整体示意图。
[0018]图2为气体混合罐的示意图。
[0019]图3为图2中沿A-A方向的剖视图。
[0020]图4为图2中沿B-B方向的剖视图。
[0021]图5为图2中沿C-C方向的剖视图。
[0022]图6为图2中沿D-D方向的剖视图。
[0023]图7为图2中沿E-E方向的剖视图。
[0024]图8为实验腔的剖视示意图。
[0025]图9为图8中沿F-F方向的剖视图。
[0026]图10为图8中沿G-G方向的剖视图。
[0027]图11为图8中沿H-H方向的剖视图。
[0028]其中1.第一级原料罐；2.第一级蒸馏器；3.第一级气泵；4.第一级导热油箱；
5.第一级废液泵；6.第一级废液罐；7.第二级原料泵；8.第二级蒸馏器；9.第二级添加料罐；10.第二级添加料泵；11.第二级气泵；12.第二级导热油箱；13.第二级废液泵；14.第三级原料罐；15.第三级蒸馏器；16.第三级气泵；17.第三级导热油箱；18.第三级废液泵；19.气体混合罐；20.实验腔；21.减压阀；22.水冷箱；23.水冷箱废液泵；24.废液废气吸收罐；25.气体混合罐进气管；26.气体混合罐进水管；27.气体混合罐出水管；28.气体混合罐恒温液腔；29.第一级气体挡板；30.第二级气体挡板；31.第三级气体挡板；32.第四级气体挡板；33.气体混合罐出气管；34.第一级气体挡板气孔；35.第一级气体挡板隔板；36.第二级气体挡板气孔；37.第二级气体挡板隔板；38.第三级气体挡板气孔；39.第三级气体挡板隔板；40.第四级气体挡板气孔；41.第四级气体挡板隔板；42.实验腔进气管；43.下部实验腔进水管；44.下部实验腔出