脉冲裂解反应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种裂解反应装置，具体来说涉及一种脉冲裂解反应装置。
【背景技术】
[0002]目前，研究烃类裂解反应有手动和自动两类装置，普遍使用的列管式反应器为手动操作，固定反应原料的总进样量不变，通过改变进样速率来改变反应的空速，产物经冷凝后收集，再注射进样用气相色谱分析。手动操作样品用量多，反应时间长，试验过程比较复杂，反应条件调变重复性差。自动反应装置的研究有很多报道，早期如《石油学报》(石油加工)第7卷第2期(1991.6)即公开了一种将微型裂解反应器与色谱分析仪组成的微反装置，能测定烃类裂解产物分布和结焦量的脉冲微型裂解结焦装置，但该装置采用的是不锈钢反应器，不适宜考察高温区烃类的裂解反应，另外装置复杂需用两个六通阀控制，操作不便。
[0003]邹仁銮等(在脉冲微反装置上轻柴油裂解结焦过程的研究一一 1.装置性能考核及表面效应考察[J].石油学报(石油加工).1991(2).)相继设计开发出了用于研究轻烃裂解反应和探索结焦抑制剂的脉冲微型反应装置。顾侃英(CN2312460Y)等也设计开发了适用于测定烃类裂解产物分布和反应结焦量，还可以考察水蒸气对裂解反应影响的微型脉冲裂解反应装置。但这些脉冲微反装置均需要手动进样，汽化后形成脉冲，再操作进入反应系统，操作步骤多，易产生误差。并且产物分析系统对于简单的裂解反应过程和催化剂性能考察来说，结构复杂，给操作带来不便。
[0004]本实用新型的目的是提供一种结构简单、易于操作、能快速准确测定烃类裂解产物分布适用于催化裂解反应催化剂性能的考察和研究的简易微型脉冲反应装置。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型公开了一种脉冲裂解反应装置，该装置结构简单、易于操作、能快速准确测定烃类裂解产物分布，适用于催化裂解反应催化剂性能的考察和研究。
[0006]本实用新型的一种脉冲裂解反应装置，包括载气输送系统、进样系统、裂解反应系统、在线分析系统和六通阀；六通阀置于恒温箱中，六通阀两个直线距离最大的通道b、e之间连接有定量环，载气输送系统的出口与六通阀的通道a连接、进样系统的出口与六通阀的通道c连接，裂解反应系统的入口与六通阀的通道f连接；裂解反应系统的出口通过分流装置与在线分析系统氢火焰离子化检测器(FID)相连接，六通阀和在线分析系统与脉冲控制器通过电路连接。
[0007]本实用新型所述的一种脉冲裂解反应装置，所述的载气输送系统为本领域技术人员所公知，一般包括氢气载气瓶、氮气载气瓶、减压器、压力表、净化干燥器、角阀，这些部件通过管道一次串联，载气通过角阀进入六通阀通道a。
[0008]本实用新型所述的一种脉冲裂解反应装置，所述的进样系统为本领域技术人员所公知，一般包括原料储罐、微量恒流栗，裂解原料通过微量恒流栗进入六通阀通道c。
[0009]本实用新型所述的一种脉冲裂解反应装置，所述的进样系统包括废液罐，废液罐和六通阀通道d通过管道连接；多余的进样将通过六通阀通道d排入废液罐。
[0010]本实用新型所述的一种脉冲裂解反应装置，所述的裂解反应系统包括串联的裂解反应器和第一三通阀，裂解反应器的外部设有电加热炉，六通阀通道f和裂解反应器入口连接，裂解反应器出口通过第一三通阀与分流装置连接。载气、载气和裂解原料的混合物通过六通阀通道f进入裂解反应器，反应产物经过第一三通阀进入分流装置进入在线分析系统。
[0011]本实用新型所述的一种脉冲裂解反应装置，所述的裂解反应系统在裂解反应器入口和六通阀通道f之间还包括第二三通阀和定量管，第二三通阀一端和六通阀通道f相连接，第二三通阀第二端和定量管串联，第二三通阀第三端与裂解反应器入口相连接，定量管的另一端和分流装置相连接。在反应评价中，可以控制第二三通阀，使载气通过六通阀后直接进入定量管和分流装置，进行空白样品的检测。
[0012]本实用新型所述的一种脉冲裂解反应装置，所述的裂解反应系统，在裂解反应器入口和第二三通阀第三端之间设有水蒸汽入口截止阀，水蒸汽通过截止阀进入裂解反应器。此时，本实用新型所述的裂解反应系统可以实现催化剂的器内水热减活改性反应:将催化剂装填在裂解反应器中，六通阀、脉冲控制器处于关闭的位置，第二三通阀开至定量管方向，并将第一三通阀开至放空位置，同时开启水蒸气截止阀，使水蒸汽进入裂解反应系统，催化剂改性结束后关闭水蒸气截止阀，待降温后进行催化裂解反应评价。
[0013]本实用新型所述的一种脉冲裂解反应装置，所述的裂解反应器为石英反应器，例如直管型石英反应器或U型石英管反应器，但考虑催化剂装填的方便性和反应原料预热的充分性，优先选用U型石英管反应器。
[0014]本实用新型所述的一种脉冲裂解反应装置，所述的在线分析系统氢火焰离子化检测器(FID)和氢气供气相连接。
[0015]该装置在使用时，开启电源，恒温箱开启，六通阀和定量环升温至进料所需温度，脉冲控制器和六通阀先处于装载位置(图3a、b装载位置)，六通阀的通道a和通道f连通，通道b和通道c连通，通道d和通道e连通，载气氮气通过通道a进入，从通道f出，进入裂解反应系统；裂解反应原料从通道c进入，通过通道b、定量环、通道e和通道d，使定量环中充满裂解原料。开启电加热炉，通过温度控制器设置预定温度，使裂解反应器达到裂解温度，裂解反应系统准备完毕。此时，开启脉冲控制器，六通阀处于进样位置(图3a、b进样位置)，通道a和通道b连通，通道c和通道d连通，通道e和通道f连通，载气氮气进入六通阀通道a，依次穿过通道b、定量环、通道e和通道f，载气和定量环中的裂解原料进入裂解反应系统，原料在裂解反应器中进行裂解反应，裂解产物通过第一三通阀和分流装置进入在线分析系统的FID检测器，FID检测器与积分仪相连，FID检测器测定产物分布，通过脉冲控制器的开启控制数据的采集。测定反应产物分布后，可以根据结果，在色谱工作站界面通过对分流装置的参数进行调节，调变载气流速控制反应进程。另外，通过改变定量环的体积和U型石英管反应器中催化剂的装填量，调变其比例，对催化剂的性能进行更细致的考察。
[0016]—种脉冲裂解反应装置，包括载气输送系统、进样系统、裂解反应系统和在线分析系统，其特征在于该装置还包括六通阀，六通阀两个直线距离最大的通道b、e之间连接有定量环，载气输送系统的出口与六通阀的通道a连接、进样系统的出口与六通阀的通道c连接，裂解反应系统的入口与六通阀的通道f连接；裂解反应系统的出口通过分流装置与在线分析系统的氢火焰离子化检测器相连接。
[0017]进一步地，所述六通阀和在线分析系统与脉冲控制器通过电路连接。
[0018]本实用新型所述的装置，体积小、结构简单、操作灵活、机械化定量操作避免人工操作误差，可通过脉冲定时设置设定多次平行操作，检验装置和催化剂的稳定性和裂解反应重复性。可通过独立的水蒸气发生系统改变催化剂的考察环境。石英U型反应器设计使催化剂装填更为简便，也使反应载气有足够的预热段，石英导热系数小，裂解反应时，反应器出入口温度较低，不会使密封胶垫受到破坏，密封性能得以保证，使得本装置能同时适用于500°C以下低温和500°C以上1000°C以下的反应测试。
【附图说明】
[0019]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，其中:
[0020]图1示出了根据本实用新型所述的简易脉冲裂解反应装置；
[0021]图2示出了常规裂解反应装置图；
[0022]图3a、b示出了图1的简易脉冲裂解反应装置的六通阀装载/进样位置图。
[0023]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0024]1、氢气载气瓶；2、氮气钢瓶；3、减压器；4、减压器；5、压力表；6、压力表；7、净化干燥器；8、净化干燥器；9、角阀；10、定量环；11、原料储罐；12、废液罐；13、微量恒流栗；14、六通阀；15、第二三通阀；16、定量管；17、电加热炉；18、U型石英管反应器；19、分流装置；20、FID检测器；21、脉冲控制器；24、截止阀；25、第一三通阀；26、恒温箱。
【具体实施方式】
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0026]本实用新型的一种脉冲裂解反应装置，包括载气输送系统、进样系统、裂解反应系统、在线分析系统和六通阀；六通阀置于恒温箱中，六通阀两个直线距离最大的通道b、e之间连接有定量环10，载气输送系统的出口与六通阀的通道a连接、进样系统的出口与六通阀的通道c连接，裂解反应系统的入口与六通阀的通道f连接；裂解反应系统的出口通过分流装置19与在线分析系统氢火焰离子化检测器(FID)相连接，六通阀和在线分析系统与脉冲控制器通过电路连接。
[0027]本实用新型所述的一种脉冲裂解反应装置，所述的载气输送系统为本领域技术人员所公知，一般包括氢气载气瓶1、氮气钢瓶2、减压器3、减压器4、压力表5、压力表6、净化干燥器7、净化干燥器8、角阀9，这些部件通过管道一次串联，载气通过角阀9进入六通阀通道aD
[0028]本实用新型所述的一种脉冲裂解反应装置，所述