一种提升管催化裂化实验装置的制作方法

本实用新型涉及催化裂化技术领域，特别是涉及一种提升管催化裂化实验装置。

背景技术：

催化裂化是重质石油烃类在催化剂作用下反应生产液化气、汽油和柴油等轻质油品的主要过程，在汽油和柴油等轻质油品的生产中占有很重要的地位。

目前，在全世界催化裂化装置的总加工能力中，提升管催化裂化已占绝大部分，我国的情况亦是如此。为了更好地模拟工业催化裂化装置的工艺条件，考察各种原料的裂化性能及其产品性质，完成催化剂的筛选，为工业设计提供可靠的基础数据，实验模拟催化裂化的装置及方法已有报道。

但是，现有的提升管催化裂化实验装置存在以下弊端：当开关及调整阀门时，系统内的压力经常出现较大波动，而较大的压力波动势必会对催化反应产生影响，那么，实验所提供的模拟数据就不能为工业催化装置提供有力的数据支持。因此，如何改进提升管催化裂实验装置，以尽量避免实验过程中出现较大的压力波动，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种提升管催化裂化实验装置，该提升管催化裂化实验装置可以保证系统压力在实验过程中保持良好的稳定性，因而实验所提供的模拟数据能够为工业催化装置提供较为有力的数据支持。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种提升管催化裂化实验装置，包括沉降器、I级油气冷凝器、II级油气冷凝器、填料冷凝器和两个接收罐；

所述I级油气冷凝器的顶端与所述沉降器的油气出口通过管路连接，所述I级油气冷凝器的底端与所述填料冷凝器的靠近底部的侧壁通过管路连接；

所述填料冷凝器的顶端与所述II级油气冷凝器的底端连接，所述填料冷凝器的底端连接有出液管，所述出液管的末端连接三通阀的一个阀口，所述三通阀的另外两个阀口与两个所述接收罐分别对应地通过管路连接；

两个所述接收罐的顶端分别通过气管与所述填料冷凝器的靠近顶部的侧壁连接，在所述气管上与所述接收罐一一对应地设置有针阀。

优选地，在上述提升管催化裂化实验装置中，所述填料冷凝器的靠近顶部的侧壁上连接有主管，与两个所述接收罐分别对应的所述气管通过三通连接头与所述主管连接。

优选地，在上述提升管催化裂化实验装置中，所述I级油气冷凝器的数量为两个，且两个所述I级油气冷凝器并联连接。

优选地，在上述提升管催化裂化实验装置中，所述主管与所述气管的直径为8mm～10mm，所述沉降器与所述I级油气冷凝器之间的管路、所述I级油气冷凝器与所述填料冷凝器之间的管路和所述填料冷凝器的底端与所述接收罐之间的管路均采用直径为16mm～20mm的管路。

优选地，在上述提升管催化裂化实验装置中，所述沉降器与所述I级油气冷凝器之间的管路、所述I级油气冷凝器与所述填料冷凝器之间的管路、所述填料冷凝器的底端与所述接收罐之间的管路、所述主管，以及所述气管均为不锈钢管。

优选地，在上述提升管催化裂化实验装置中，还包括与所述II级油气冷凝器的顶端通过管路连接的III级油气冷凝器。

优选地，在上述提升管催化裂化实验装置中，所述沉降器的油气出口处设置有陶瓷过滤器。

根据上述技术方案可知，本实用新型提供的提升管催化裂化实验装置中，填料冷凝器的底端连接有出液管，出液管的末端连接三通阀的一个阀口，三通阀的另外两个阀口与两个接收罐分别对应地通过管路连接，接收油液时，三通阀使其中一个接收罐与出液管导通，而另一个接收罐与出液管不导通；同时，两个接收罐的顶端分别通过气管与填料冷凝器的靠近顶部的侧壁连接，气管上与接收罐一一对应地设置有针阀，因此，在打开针阀使两个接收罐与填料冷凝器之间的气管都导通的状态下，填料冷凝器内的气体会有一部分进入两个接收罐直到填料冷凝器与接收罐之间的压力达到平衡，这样，当三通阀切换需要导通的接收罐时，不会因为新导通的接收罐内没压力而导致系统泄压，由此可见，本实用新型提供的提升管催化裂化实验装置可以保证系统压力在实验过程中保持良好的稳定性，因而实验所提供的模拟数据能够为工业催化装置提供较为有力的数据支持。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种提升管催化裂化实验装置的示意图。

图中标记为：

1、沉降器；2、Ⅰ级油气冷凝器；3、Ⅱ级油气冷凝器；4、填料冷凝器；5、第一接收罐；6、第二接收罐；A、第一针阀；B、第二针阀；D、第一球阀；E、第二球阀；a、b、c、d、e、f、g、h、k、m、n、p、q均为管路。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

参见图1，为本实用新型实施例提供的一种提升管催化裂化实验装置的示意图，该提升管催化裂化实验装置包括沉降器1、I级油气冷凝器2、II级油气冷凝器3、填料冷凝器4和两个接收罐(第一接收罐5、第二接收罐6)。

其中，I级油气冷凝器2的顶端与沉降器1的油气出口通过管路连接，I级油气冷凝器2的底端与填料冷凝器4的靠近底部的侧壁通过管路连接，如图1所示，本实施例中，I级油气冷凝器2的数量为两个，且两个I级油气冷凝器2并联连接，即沉降器1的油气出口连接管路a，管路a、管路b和管路c通过三通接头连接，一个I级油气冷凝器2与管路b连接，并通过管路d与填料冷凝器4连接，另一个I级油气冷凝器2与管路c连接，并通过管路e与填料冷凝器4连接；

填料冷凝器4的顶端与II级油气冷凝器3的底端连接，填料冷凝器4的底端连接有出液管f，出液管f的末端连接三通阀(图中未标记)的一个阀口，三通阀的另外两个阀口与两个接收罐分别对应地通过管路连接，即另外两个阀口中的一个通过管路g与第一接收罐5连接，另一个通过管路h与第二接收罐6连接；

两个接收罐的顶端分别通过气管与填料冷凝器4的靠近顶部的侧壁连接，在气管上与接收罐一一对应地设置有针阀，如图1所示，本实施例中，填料冷凝器4的靠近顶部的侧壁上连接有主管k，气管m和气管n通过三通连接头与主管k连接，气管m连接第一接收罐5的顶端，气管n连接第二接收罐6的顶端，且气管m上设置有第一针阀A，气管n上设置有第二针阀B。

使用本实用新型提供的提升管催化裂化实验装置时，催化裂化实验标定过程如下：

标定开始时，管路f上的三通阀转向第一接收罐5，此时，第一针阀A、第二针阀B都打开到约1/6开度，催化裂化反应所产生的油气在沉降器1内进行分离，油气由管路a、管路b和管路c进入Ⅰ级油气冷凝器2进行冷凝，经过Ⅰ级油气冷凝器2冷凝后的产品由管路d和管路e进入填料冷凝器4下部，其中液体产品通过管路f、三通阀及管路g直接进入第一接收罐5，而在Ⅰ级油气冷凝器2中未冷凝下来的气体产品则由填料冷凝器4下部通过金属填料开始上升，在上升过程中，有部分气体与金属填料接触被冷凝下来进入第一接收罐5，未被填料冷凝器4冷凝下来的气体进入Ⅱ级油气冷凝器3继续冷凝，在Ⅱ级油气冷凝器3中会有一部分气体继续被冷凝下来，并依次通过填料冷凝器4、管路f及管路g进入第一接收罐5，未被Ⅱ级油气冷凝器3冷凝下来的气体将继续往后走。由于填料冷凝器4与第一接收罐5和第二接收罐6之间存在一定的压差，所以，会有少量的未被填料冷凝器4冷凝下来的气体通过主管k、气管m和气管n进入第一接收罐5和第二接收罐6直到压力达到平衡。

在一个样品标定结束后，旋转管路f上的三通阀，使其转向第二接收罐6，继续进行第二个样品的标定。

由于在标定第一个样品时，会有一部分油气通过主管k和气管n进入第二接收罐6，并使第二接收罐6内存在与反应系统平衡的压力，所以，在旋转三通阀，使其转向第二接收罐6时，不会因为第二接收罐6内没压力而导致系统泄压。

在第一个样品标定结束，且三通阀转向第二接收罐6后，需要将第一接收罐5中的液体产品放入分液漏斗中，静置后除去水分，就得到了所需要的柴油组分。具体的放液过程如下：将分液漏斗置于管路p下面，关闭气管m上的第一针阀A(防止放液快要结束时系统泄压)，然后打开管路p上的第一球阀D，将第一接收罐5中的液体放入分液漏斗中。放液完成后，先关闭第一球阀D，再将气管m上的第一针阀A打开1/6开度(针阀开度不宜过大，否则，在开针阀过程中也可能出现系统泄压)，这样在标定第二个样品的同时，会有油气通过主管k及气管m进入第一接收罐5，从而防止第二个样标定结束，三通阀转向第一接收罐5时系统出现泄压。

需要说明的是，标定第二个样品时防止系统泄压的原理与标定第一个样品时是相同的，如图1所示，从功能角度来说，第二接收罐6与第一接收罐5相对应，管路q和第二球阀E与管路p和第一球阀D相对应。

由上述标定过程可知，本实用新型提供的提升管催化裂化实验装置可以保证系统压力在实验过程中保持良好的稳定性，因而实验所提供的模拟数据能够为工业催化装置提供较为有力的数据支持。

具体实际应用中，沉降器1与I级油气冷凝器2之间的管路(管路a、管路b及管路c)、I级油气冷凝器2与填料冷凝器4之间的管路(管路d、管路e)、填料冷凝器4的底端与接收罐之间的管路(管路f、管路g及管路h)、主管f，以及气管(气管m、气管n)均可以采用不锈钢管，其中，主管f、气管m和气管n的直径可以设计为8mm～10mm，而管路a、管路b、管路c、管路d、管路e、管路f、管路g，以及管路h的直径可以设计为16mm～20mm。

根据实验的需要，可以在II级油气冷凝器3之后设置III级油气冷凝器，并通过管路与II级油气冷凝器3的顶端连接。另外，为了提高实验数据的精度，可以在沉降器1的油气出口处设置陶瓷过滤器。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。