一種雙反應器焦化原料評價系統技術方案

本發明專利技術公開了一種雙反應器焦化原料評價系統，管式反應器、冷凝器、液收器及氣體收集器均為兩套，兩個反應器獨立設置，其中一個反應器是用于盛裝標樣的標樣反應器，另一個反應器是用于盛裝待測樣的待測樣反應器，加熱器是具有兩個互相隔絕的內凹腔室的容器，標樣反應器和待測樣反應器分別伸入兩個內凹腔室內并浸入外接加熱源的加熱介質中；兩個反應器分別通過輸液管路與液收器連通，冷凝器設置在輸液管路上，液收器則通過輸氣管路與氣體收集器相通。采用標樣反應器和待測樣反應器，在平行實驗中可以利用標樣消除由于反應歷程不同而造成的待測樣的殘渣油收率的差異，使待測樣的的數據更精確，平行性更好；可以利用標樣控制每次實驗的反應歷程。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及應用于石油煉制過程延遲焦化生產中焦化原料特性的評價，特別涉及一種雙反應器焦化原料評價系統。
技術介紹
在石油煉制過程中，焦化是渣油焦炭化的簡稱，是指重質油(如重油，減壓渣油，裂化渣油甚至土浙青等)在500°C左右的高溫條件下進行深度的裂解和縮合反應，產生氣體、汽油、柴油、蠟油和石油焦的過程。焦化主要包括延遲焦化、釜式焦化、平爐焦化、流化焦化和靈活焦化等五種工藝過程。其中，延遲焦化過程是將焦化原料在加熱爐內加熱到反應溫度并迅速離開加熱爐以保證在爐管內盡量少的發生裂解反應，焦化原料在焦炭塔中借助本身的熱量在“延遲”狀態下同時進行裂解和生焦縮合反應。焦化生產所采用的焦化原料種類繁多，焦化原料的性質決定著最終焦化產物的收率和產品性質，焦化裝置的工況參數一般也由原料性質決定，原料性質和焦化裝置的操作條件共同決定著焦化產物的產品分布和產品性質，近年來，隨著焦化原料的劣質化及減壓深拔技術的廣泛應用，焦化設備內頻繁生成彈丸焦的問題已經成為限制延遲焦化工藝提高其經濟效益的瓶頸之一，彈丸焦生成的反應機理復雜，無法定量的確定其所有化學反應，但是一般認為焦化裝置內彈丸焦的生成主要與原料性質和裝置的操作參數有關，彈丸焦的頻繁出現已經制約了焦化裝置經濟效益并對焦化裝置的安全操作帶了嚴重隱患，現有解決該問題的措施是在裝置上大多采取犧牲輕油收率、降低處理量的消極辦法。目前，針對上述問題產生了新的研究方向通過焦化原料的性質或通過簡單易行的實驗方法實現判定焦化原料能否產生彈丸焦，若判定焦化原料為彈丸焦油樣，則可以通過調整裝置的操作條件或進行原料的復配的方法來避免，不僅可以消除焦化裝置的安全隱患，還能帶來巨大的經濟效益。判定是否為彈丸焦油樣的傳統做法主要根據原料的物性參數，常用以下兩種評價分析方法(I)根據焦化原料的API值進行判定；(2)根據焦化原料的殘炭與浙青質比值判斷焦化原料是否會生成彈丸焦，經過申請人統計，在收集到的34種油樣中，分別按照殘炭與浙青質比值法的兩種判據，均分別有14種油樣判斷錯誤，正確率不足60%。因此，上述的兩種傳統方法對焦化原料進行評價的準確性較低，究其原因在于僅通過物性參數判斷焦化裝置是否生成彈丸焦科學性不夠，因為浙青質自身也會發生裂解反應，并且膠質也會發生縮合反應生成浙青質，因此僅憑借原料的API值或殘炭與浙青質比值來判定焦化原料是否為彈丸焦油樣不夠準確；另外由于測定原料的物性參數耗時長，焦化裝置難以根據上述判據及時調整工藝操作參數避免彈丸焦的生成，因此不能有效的指導焦化裝置生產參數的確定。而且，不同種類的焦化原料在焦化生產中的表現不同，對焦化原料進行準確評價應該表現為“在相同的生產裝置條件及工藝條件下，評價的參數有差異的原料在焦化生產中有不同的表現，而參數相同的原料在焦化生產中有相同的表現。”但是由于現有的評價分析方法無法對焦化原料的物料特性進行準確評價，也就無法滿足上述的評價原則。中國技術授權專利(專利號200620009951. 6)公開了一種重油熱加工性能評價裝置，由儀器柜、控制面板和計算機測控系統組成，在儀器柜中上部設有由反應器蓋連接的管式反應器，在反應器兩側設有對稱的電預熱器和電預熱傳動機構，在儀器柜中部設有由直線步進電升降加熱器，在加熱器兩側對稱設有兩組餾分油收集器；反應器蓋出口通過保溫水管路與餾分油收集器蒸餾管的頂部進口相連接。該評價裝置的局限性表現在(I)雖然反應歷程的重復性表現較好，但在不同的季節所作實驗結果誤差較大；(2)在利用本裝置做試驗時，由于在反應器中均放置待測樣，因此沒有參照物，產生了待測樣的實驗結果與誰比對的問題；(3)加熱器只具有一個加熱室，兩個反應器共用一個上蓋，進行試驗時，兩個反應器位于同一加熱室中，存在傳熱現象，發生干擾，影響實驗結果。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種耗時短、溫度易于控制、重復性好、準確度高的雙反應器焦化原料評價系統。本專利技術的目的通過以下的技術措施來實現一種雙反應器焦化原料評價系統，包括密閉的管式反應器、用于盛裝加熱介質的加熱器、冷凝器、用于收集餾出油的液收器及用于回收餾出氣體的氣體收集器，其特征在于所述管式反應器、冷凝器、液收器及氣體收集器均為兩套，所述兩個反應器獨立設置，其中一個反應器是用于盛裝標樣的標樣反應器，另一個反應器是用于盛裝待測樣的待測樣反應器，所述加熱器是具有兩個互相隔絕的內凹腔室的容器，所述標樣反應器和待測樣反應器分別伸入兩個內凹腔室內并浸入外接加熱源的加熱介質中；所述兩個反應器分別通過輸液管路與液收器連通，所述冷凝器設置在所述輸液管路上，而所述液收器則通過輸氣管路與氣體收集器相通，加熱介質加熱反應器中的標樣和待測樣使其分別發生焦化反應，反應產物通過輸液管路徑由冷凝器進入液收器中對餾出油進行回收，餾出氣體則通過輸氣管路進入氣體收集器中。本專利技術采用標樣反應器和待測樣反應器，在平行實驗中可以利用標樣消除由于反應歷程不同而造成的待測樣的殘渣油收率的差異，使待測樣的數據更精確、平行性更好，此外，可以利用標樣控制每次實驗的反應歷程，因為待測樣是不斷更換的，若控制待測樣的升溫過程，由于油樣的組成復雜，不同油樣之間性質差別較大，每次的升溫過程都需要重新探索，因此不能保證升溫歷程的一致性。但標樣是固定的，且標樣的性質穩定，來源豐富，探索出標樣的升溫過程后，每次實驗只需要重復操作即可，大大節省了實驗的工作量。作為本專利技術的一種實施方式，所述加熱器中的兩個內凹腔室并列排布，所述內凹腔室的形狀及大小相同，所述內凹腔室由上部的通口與下部的空腔組成，所述通口與所述反應器的管身大小相適配，所述下部的空腔作為用于盛裝加熱介質的加熱室，所述反應器通過通口伸入加熱室內并浸在加熱介質中。作為本專利技術的一種實施方式，所述液收器為一封閉的瓶體，所述輸液管路的進液口位于所述反應器的頂部上，所述輸液管路的出液口自液收器的頂部伸入所述液收器內。本專利技術所述的氣體收集器主要由氣體收集杯與氣體收集試管組成，所述氣體收集試管倒置固定在氣體收集杯中，且氣體收集試管的管口與氣體收集杯的底部具有間距，所述輸氣管路的出氣口自液收器的頂部伸入所述液收器內，而所述輸氣管路的進氣口位于所述氣體收集試管中。本專利技術采用排水集氣法對氣體進行收集。本專利技術位于所述液收器中的所述輸氣管路的出氣口高于所述輸液管路的出液口。本專利技術還具有以下實施方式所述加熱介質采用液態錫。本專利技術采用加熱瓦加熱固態錫并使之熔化，再用液態錫加熱反應器內的油樣，可以防止局部過熱，確保反應器油樣的溫度均勻。所述管式反應器主要由管體、螺母、紫銅墊及上蓋組成，所述螺母緊密套裝在管體的上端，所述管體的管口具有環形突臺，在所述環形凸臺上安裝有紫銅墊，所述上蓋設置在管口上由所述紫銅墊密封。所述的雙反應器焦化原料評價系統還包括安裝架及設置在安裝架上的預熱器、用于驅動加熱器升降的升降機構和用于驅動預熱器水平移動的驅動機構，所述安裝架為由支架組裝拼接而成的立體式框架，所述反應器、加熱器、冷凝器、液收器及氣體收集器均設置在框架中，所述框架中設有水平的工作臺，所述加熱器位于所述工作臺上，所述工作臺與升降機構連接實現加熱器升降，所述反應器固定在所述加熱器的正上方，所述冷凝器與液收器分別位于所述框架的上部且處于加熱器的兩側，所述氣體收集器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙反應器焦化原料評價系統，包括密閉的管式反應器、用于盛裝加熱介質的加熱器、冷凝器、用于收集餾出油的液收器及用于回收餾出氣體的氣體收集器，其特征在于：所述管式反應器、冷凝器、液收器及氣體收集器均為兩套，所述兩個反應器獨立設置，其中一個反應器是用于盛裝標樣的標樣反應器，另一個反應器是用于盛裝待測樣的待測樣反應器，所述加熱器是具有兩個互相隔絕的內凹腔室的容器，所述標樣反應器和待測樣反應器分別伸入兩個內凹腔室內并浸入外接加熱源的加熱介質中；所述兩個反應器分別通過輸液管路與液收器連通，所述冷凝器設置在所述輸液管路上，而所述液收器則通過輸氣管路與氣體收集器相通，加熱介質加熱反應器中的標樣和待測樣使其分別發生焦化反應，反應產物通過輸液管路徑由冷凝器進入液收器中對餾出油進行回收，餾出氣體則通過輸氣管路進入氣體收集器中。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁迪，沈國平，譚偉紅，劉瑩，鐘東文，高飛，梁智永，王偉明，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：