玻璃密封裂解管的围压保护实验装置及裂解方法与流程

本发明涉及裂解反应领域，具体地涉及一种玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，并且涉及一种裂解方法。

背景技术：

1、小体积密闭体系热解生烃模拟实验技术通过固定升温速率，设置多个高温反应装置的加热炉，实现同一样品多温度点、或不同样品同时进行热解生烃模拟，在引入密封碎样装置与色谱仪联用的基础上，在线完成生烃模拟产物的组分分析，具有效率高、费用低、实验结果准确的特点。随着页岩油气的成功开发，生烃模拟实验中的烃类产物组成的差异以及相态演化成为热模拟实验的关注重点，密闭体系的自身特点决定了它能够用于原油和天然气的二次裂解反应实验，能够模拟烃源岩的最大生气量，十分适用于滞留于页岩层系中未发生二次运移的非常规页岩油气的研究。

2、目前这种生烃模拟方法由于石英管体积较小，模拟用样品量较少，所以一般是针对有机质丰度较高的样品开展的。但是有机质丰度较高的样品尤其是油，在高温条件下会裂解产生大量烃类气体，随着热裂解产物的数量增大，导致整个密闭石英玻璃管内压力逐渐增大，而石英玻璃管封闭体系中，内外压差较大，而石英玻璃延展性相对较差，无法承受封闭体系内巨大的压力，造成管壁破裂，模拟产物泄露，从而影响到烃类产物的收集以及后续组分的进一步分析，也会对实验过程中的安全性带来不稳定因素。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，以解决玻璃密封裂解管容器破裂损坏的问题。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，所述围压保护实验装置包括用于容纳玻璃密封裂解管的耐压耐高温容器、用于加热所述耐压耐高温容器的加热件以及通过气体管路连通于所述耐压耐高温容器的调压组件，所述调压组件能够向所述耐压耐高温容器中通入气体或从所述耐压耐高温容器中抽出气体，以调节所述耐压耐高温容器的内部压力。

3、可选择的，所述调压组件包括调压泵和气体容器，所述气体容器和所述调压泵通过所述气体管路连通于所述耐压耐高温容器。

4、可选择的，所述气体管路位于所述调压泵和所述耐压耐高温容器之间的部分上设置有压力表。

5、可选择的，所述围压保护实验装置包括用于测量玻璃密封裂解管的温度的温度传感器。

6、可选择的，所述围压保护实验装置包括与所述温度传感器和所述调压组件通信连接的控制元件，所述控制元件能够根据所述温度传感器提供的温度信息通过所述调压组件调节所述耐压耐高温容器中的压力。

7、可选择的，所述耐压耐高温容器包括底部密封且上部开口的置样管、连接于所述置样管上端的密封螺母、螺接于所述密封螺母的密封螺栓，所述密封螺栓具有通气孔，所述气体管路插入所述通气孔。

8、可选择的，所述密封螺母中设置有第一台阶面，所述密封螺栓与所述第一台阶面之间设置有第一密封圈，所述通气孔中设置有第二台阶面，所述气体管路与所述第二台阶面之间设置有第二密封圈。

9、可选择的，所述置样管的底部设置有支撑法兰。

10、可选择的，所述加热件包括向上开口的加热炉，所述置样管至少部分地插入所述加热炉中。

11、可选择的，所述加热件包括设置在所述加热炉开口处的固定管箍，所述置样管穿过所述固定管箍。

12、另一方面，本发明还提供了一种裂解方法，所述裂解方法包括：提供一种玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，所述围压保护实验装置包括用于容纳玻璃密封裂解管的耐压耐高温容器、用于加热所述耐压耐高温容器的加热件以及通过气体管路连通于所述耐压耐高温容器的调压组件；将容纳有样品的玻璃密封裂解管设置在所述耐压耐高温容器中，将所述调压组件连通于所述调压组件；通过所述加热件加热所述耐压耐高温容器以及所述玻璃密封裂解管，同时通过所述调压组件调节所述耐压耐高温容器中的压力。

13、可选择的，所述围压保护实验装置包括用于测量玻璃密封裂解管的温度的温度传感器，其中，根据所述温度传感器提供的温度信息，通过所述调压组件来调节所述耐压耐高温容器中的压力。

14、可选择的，所述围压保护实验装置包括与所述温度传感器和所述调压组件通信连接的控制元件，所述控制元件能够根据所述温度传感器提供的温度信息通过所述调压组件调节所述耐压耐高温容器中的压力。

15、可选择的，在开始加热以进行裂解反应的过程中，根据温度信息通过所述调压组件增加所述耐压耐高温容器中的压力；在裂解反应完成并开始降温的过程中，根据温度信息通过所述调压组件减小所述耐压耐高温容器中的压力。

16、可选择的，所述调压组件包括调压泵和气体容器，所述调压泵能够通过所述气体管路将来自所述气体容器的气体导入所述耐压耐高温容器，并且能够通过所述气体管路将所述耐压耐高温容器中的气体导入所述气体容器。

17、通过上述技术方案，通过调压组件与耐压耐高温容器来调节玻璃密封裂解管的外部压力环境，使得玻璃密封裂解管的内外压差保持在较小的范围内，从而可以保护玻璃密封裂解管，避免其破裂，保证裂解实验的安全进行。

技术特征：

1.一种玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，其特征在于，所述围压保护实验装置包括用于容纳玻璃密封裂解管的耐压耐高温容器(17)、用于加热所述耐压耐高温容器(17)的加热件以及通过气体管路(7)连通于所述耐压耐高温容器(17)的调压组件，所述调压组件能够向所述耐压耐高温容器(17)中通入气体或从所述耐压耐高温容器(17)中抽出气体，以调节所述耐压耐高温容器(17)的内部压力。

2.根据权利要求1所述的玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，其特征在于，所述调压组件包括调压泵(8)和气体容器(9)，所述气体容器(9)和所述调压泵(8)通过所述气体管路(7)连通于所述耐压耐高温容器(17)。

3.根据权利要求2所述的玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，其特征在于，所述气体管路(7)位于所述调压泵(8)和所述耐压耐高温容器(17)之间的部分上设置有压力表(13)。

4.根据权利要求1所述的玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，其特征在于，所述围压保护实验装置包括用于测量玻璃密封裂解管的温度的温度传感器(11)。

5.根据权利要求4所述的玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，其特征在于，所述围压保护实验装置包括与所述温度传感器(11)和所述调压组件通信连接的控制元件(12)，所述控制元件(12)能够根据所述温度传感器(11)提供的温度信息通过所述调压组件调节所述耐压耐高温容器(17)中的压力。

6.根据权利要求1所述的玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，其特征在于，所述耐压耐高温容器(17)包括底部密封且上部开口的置样管(2)、连接于所述置样管(2)上端的密封螺母(5)、螺接于所述密封螺母(5)的密封螺栓(6)，所述密封螺栓(6)具有通气孔(16)，所述气体管路(7)插入所述通气孔(16)。

7.根据权利要求6所述的玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，其特征在于，所述密封螺母(5)中设置有第一台阶面，所述密封螺栓(6)与所述第一台阶面之间设置有第一密封圈(14)，所述通气孔(16)中设置有第二台阶面，所述气体管路(7)与所述第二台阶面之间设置有第二密封圈((15)。

8.根据权利要求6所述的玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，其特征在于，所述置样管(2)的底部设置有支撑法兰。

9.根据权利要求6所述的玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，其特征在于，所述加热件包括向上开口的加热炉(3)，所述置样管(2)至少部分地插入所述加热炉(3)中。

10.根据权利要求9所述的玻璃密封裂解管的围压保护实验装置，其特征在于，所述加热件包括设置在所述加热炉(3)开口处的固定管箍(4)，所述置样管(2)穿过所述固定管箍(4)。

11.一种裂解方法，其特征在于，所述裂解方法包括：

12.根据权利要求11所述的裂解方法，其特征在于，所述围压保护实验装置包括用于测量玻璃密封裂解管的温度的温度传感器(11)，

13.根据权利要求12所述的裂解方法，其特征在于，所述围压保护实验装置包括与所述温度传感器(11)和所述调压组件通信连接的控制元件(12)，所述控制元件(12)能够根据所述温度传感器(11)提供的温度信息通过所述调压组件调节所述耐压耐高温容器(17)中的压力。

14.根据权利要求13所述的裂解方法，其特征在于，在开始加热以进行裂解反应的过程中，根据温度信息通过所述调压组件增加所述耐压耐高温容器(17)中的压力；在裂解反应完成并开始降温的过程中，根据温度信息通过所述调压组件减小所述耐压耐高温容器(17)中的压力。

15.根据权利要求14所述的裂解方法，其特征在于，所述调压组件包括调压泵(8)和气体容器(9)，所述调压泵(8)能够通过所述气体管路(7)将来自所述气体容器(9)的气体导入所述耐压耐高温容器(17)，并且能够通过所述气体管路(7)将所述耐压耐高温容器(17)中的气体导入所述气体容器(9)。

技术总结
本发明涉及裂解反应领域，公开了一种玻璃密封裂解管的围压保护实验装置及裂解方法，所述围压保护实验装置包括用于容纳玻璃密封裂解管的耐压耐高温容器(17)、用于加热所述耐压耐高温容器(17)的加热件以及通过气体管路(7)连通于所述耐压耐高温容器(17)的调压组件，所述调压组件能够向所述耐压耐高温容器(17)中通入气体或从所述耐压耐高温容器(17)中抽出气体，以调节所述耐压耐高温容器(17)的内部压力。通过上述技术方案，通过调压组件与耐压耐高温容器来调节玻璃密封裂解管的外部压力环境，使得玻璃密封裂解管的内外压差保持在较小的范围内，从而可以保护玻璃密封裂解管，避免其破裂，保证裂解实验的安全进行。

技术研发人员：曹婷婷,蒋启贵,席斌斌,卢龙飞,刘鹏
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22