一种重油生焦趋势的测定装置的制作方法

本实用新型涉及化工装置技术领域，具体涉及一种重油生焦趋势的测定装置。

背景技术：

随着焦化技术的迅速发展，延迟焦化作为焦化反应工艺之一已经成为重油轻质化的主要方法之一。焦化反应是在高温条件下加热破坏、加工渣油的一种方法，其目的是为了得到石油焦、汽油、轻柴油、裂化馏分油、和气体。产品焦炭可作高炉冶炼的燃料，也可用于铸造、有色金属冶炼、制造水煤气；可用于制造生产合成氨的发生炉煤气，也可用来制造电石，以获得有机合成工业的原料。

在焦化反应过程中加热物料时，高含碳物料会由于热裂解结焦附着在管壁上，焦化反应过程的难点在于如何控制加热到所需温度时，物料不在炉管上结焦；此外，了解和掌握原料结焦特性也是焦化过程的另一大难点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种重油生焦趋势的测定装置，该装置可以测定不同时间的生焦情况，也可以根据生焦趋势设计原料在管路中的停留时间。

为实现上述目的，本实用新型提供的重油生焦趋势的测定装置，包括注气系统、反应系统以及抽真空系统；

所述注气系统设有一气源；

所述反应系统包括加热装置、多个反应器和温控装置，所述反应器为密闭反应器，所述反应器通过第一管线与所述气源连接，所述加热装置位于所述反应器下方，所述温控装置通过第二管线连接所述反应器；

所述抽真空系统包括冷凝器、尾接管、接收器、抽真空装置；

所述反应器通过第三管线连接冷凝器的进口端，所述尾接管一端与所述冷凝器出口端连通，另一端与所述接收器连通，所述尾接管还设有一侧出口，所述侧出口与所述抽真空装置连接。

进一步地，所述注气系统还包括阀门和流量计，所述阀门和所述流量计串接在所述第一管线上。

进一步地，所述尾接管上下两端开口，内部中空，且设有所述侧出口，所述侧出口位于上下两端开口之间。

进一步地，所述抽真空装置包括真空泵和真空表。

进一步地，所述尾接管的侧出口通过第四管线连接真空泵，所述真空表设置在所述第四管线上且位于所述真空泵与所述侧出口之间。

进一步地，所述气源为氮气瓶。

进一步地，所述加热装置为电加热炉。

进一步地，所述反应器为内部含有试管的反应釜，所述多个反应器之间相互串联连接。

进一步地，所述尾接管为真空牛角管。

进一步地，所述第一管线、第二管线和第三管线与反应器相连的一端，均伸入进所述反应器内部。

为了解和掌握原料结焦特性，本实用新型能够满足在相同条件下同时进行反应，测定不同时间内原料的生焦趋势，为制备优质焦炭提供理论基础。此装置保证了反应过程中良好的气密性，有效降低反应产物损失。将反应器串联，真正实现在相同条件下测定原料的生焦趋势，实验数据更加真实可靠。

本实用新型的有益效果：

(1)本测量装置操作简单，能够实现不同测试条件下的稳定测试；

(2)真正实现相同条件下测定原料的生焦趋势，实验数据更加真实可靠；

(3)提供了一种重油生焦趋势测定装置。解决了重油热稳定性定量评价的问题，提供客观的定量数据评估。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型实施例一在不同反应温度条件下渣油生焦趋势的测试结果；

图3是本实用新型实施例二在不同反应压力下渣油生焦趋势的测试结果；

图4是本实用新型实施例三在不同氮气流速时渣油生焦趋势的测试结果。

其中1.氮气瓶，2.流量计，3.阀门，4.电加热炉，5.反应器，6.温控装置，7.冷凝器，8.真空牛角管，9.接收器，10.真空表，11.真空泵，101. 第一管线，102.第二管线，103.第三管线，104.第四管线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

本实用新型提供的重油生焦趋势的测定装置，适用减压加热炉炉管液相渣油重油生焦趋势的测定，包括注气系统、反应系统以及抽真空系统；该注气系统由氮气瓶1、阀门3和流量计2组成，该反应系统包括电加热炉4、多个反应器5和温控装置6，多个反应器之间相互串联连接，该抽真空系统包括冷凝器7、真空牛角管8、接收器9、真空表10以及真空泵11。

该反应器5为密闭反应器，例如内部含有试管的反应釜，优选的，所述反应器为八个相互串联的反应釜。该反应器5下方设置电加热炉4，该氮气瓶1 通过第一管线101与反应器5相连，该第一管线101上设置阀门3和流量计2；该反应器5通过第二管线102连接温控装置6，该反应器5通过第三管线103 连接冷凝器7的进口端，该冷凝器7的出口端连通真空牛角管8上开口端，该真空牛角管8下开口端连接接收器9，该真空牛角管8侧面侧出口通过第四管线104连接真空泵11，该第四管线104上设置真空表10。该第一管线101、第二管线102和第三管线103，其与反应器5相连的一端要延伸至反应器5内部。

本实用新型装置的操作方法如下：

(1)检查装置气密性；

(2)称取一定质量的原料加入反应器5中，开启电加热炉4，将原料加热至340℃；

(3)当原料温度达到340℃时开始计时，并调节加热速率，要求升温速率在10℃/s以上，迅速加热至设定的反应温度，与此同时开启真空泵11抽真空，通过真空表10调节系统压力至设定压力，开启氮气瓶1阀门，并调节流速；

(4)将温度、压力及注气速率控制在设定值反应至设定时间；

(5)关闭电加热炉4，待系统温度降至150℃时关闭氮气瓶1阀门2及真空泵11；

(6)测定反应后反应器5中的油样性质，主要为甲苯不溶物含量及胶体稳定性。

减压炉内液相渣油在升温过程中伴随裂解和缩合反应，介质生焦趋势受到减压炉出口温度、压力、炉管注汽的影响。本实用新型装置将氮气代替水蒸汽作为炉管注气，使用反应釜模拟减压炉管，并采用快速升温装置(例如电加热炉)实现油样在减压炉内的升温速率，连接冷凝器7及真空泵11来保持系统的真空度及油样在减压炉内的汽化率。采用快速升温装置，实现了油样在减压加热炉内要求的升温速率，提高了测定结果的准确性；反应系统连接冷凝器7及真空泵11，实现了油样所需的真空度条件，并将已汽化的介质及时分离；提供了重油生焦趋势的测定装置。解决了液相渣油在减压炉管内热稳定性定量评价的问题，其准确性对老旧加热炉改造以及新型加热炉的设计至关重要。为确定减压炉操作条件，例如炉温度、炉压力、注气和升温速率，提供客观的定量数据评估。

举具体实施例进一步描述该装置的用法。

实施例一

将委内瑞拉常压渣油作为实验油样，此油样加入反应釜后，开启装置进行热反应，并设定条件：分别选取400℃、410℃、420℃和430℃作为反应温度，系统压力为50kPa，注气速率为0，分别反应5min、10min、15min、20min、30min、 40min、50min，待反应接收后测定反应后油样的甲苯不溶物含量。

实施例二

将委内瑞拉常压渣油作为实验油样，此油样加入反应釜后，开启装置进行热反应，并设定条件：反应温度为400℃，分别选取50kPa、80kPa、101.3kPa 作为反应压力，注气速率为0，分别反应5min、10min、15min、20min、30min、 40min、50min，待反应接收后测定反应后油样的甲苯不溶物含量。

实施例三

将委内瑞拉常压渣油作为实验油样，此油样加入反应釜后，开启装置进行热反应，并设定条件：反应温度为400℃，反应压力50kPa，注气速率分别取 40mL/min、60mL/min、80mL/min、100mL/min，分别反应5min、10min、15min、20min、30min、40min、50min，待反应接收后测定反应后油样的甲苯不溶物含量。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。