一種模擬實驗裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種模擬實驗裝置。其技術(shù)方案是：高壓反應(yīng)罐由電磁攪動器、終止反應(yīng)器、罐蓋和高壓罐體構(gòu)成，所述高壓罐體安裝在加熱爐內(nèi)腔，高壓罐體的頂部設(shè)有罐蓋，在罐蓋上安裝電磁攪動器、終止反應(yīng)器，爆破片安裝在罐蓋的上側(cè)凸臺的側(cè)部，凸臺的中部穿有電磁攪動器，電磁攪動器的底部安設(shè)在高壓罐體內(nèi)，中上部套有終止反應(yīng)器，電磁攪動器的頂部通過控制線連接到控制系統(tǒng)；本發(fā)明專利技術(shù)的有益效果是：本發(fā)明專利技術(shù)通過模擬實驗裝置達到實驗要求，另外，在實驗?zāi)M裝置中設(shè)置氣體和液體的取樣設(shè)備，從而可以快速的實現(xiàn)實驗中的連續(xù)獲取數(shù)據(jù)，使實驗實現(xiàn)了更加快捷、準(zhǔn)確的測定。

Simulation experiment device and method

The invention relates to a simulation experiment device and a method thereof. The technical scheme is that the high pressure reaction tank is composed of electromagnetic stirrer, termination reactor, tank cover and high pressure tank, the high-pressure tank installed in the furnace cavity, the top pressure in the tank body is provided with a tank cover, tank cover installed on the electromagnetic stirrer, the termination of the reactor, blasting sheet is arranged on the convex side of the side the Department can cover the boss in the middle wear of electromagnetic stirring device, electromagnetic stirring device is installed in the pressure tank, in the upper part of a termination reactor top electromagnetic agitator through a control wire connected to the control system; the beneficial effect of the invention is: through the simulation experimental device meets the requirement of the experiment. In addition, the simulated experimental device arranged in the gas and liquid sampling device, which can realize the continuous acquisition of data in the experiment, the experimental realization of a more efficient and accurate determination.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種實驗裝置，特別涉及一種模擬實驗裝置及方法。
技術(shù)介紹
近年來，中國乃至世界范圍內(nèi)都面臨著石油重質(zhì)化劣質(zhì)化問題，但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，輕質(zhì)油品需量卻日益增加，這就要求我們將重質(zhì)油更多的加工成為輕質(zhì)油品，以滿足經(jīng)濟發(fā)展對輕質(zhì)優(yōu)質(zhì)石油產(chǎn)品的需要。目前，稠油改質(zhì)主要的技術(shù)手段有常規(guī)熱裂化、臨氫減粘裂化、供氫減粘裂化和臨氫供氫減粘裂化。其中常規(guī)減粘裂化得到的改質(zhì)油安定性、0API等較差，而其它改質(zhì)技術(shù)常受到氫氣來源、氫氣活化和供氫劑開發(fā)優(yōu)選難度大等問題的限制。稠油中富含多環(huán)芳烴，其中有些可以在較緩和條件下加氫，有些在較緩和條件下卻難以加氫。CO水熱變換能產(chǎn)生的具有高活性的新生氫，如果能將新生氫原位作用于稠油中在較緩和條件下能夠加氫的多環(huán)芳烴，得到的加氫產(chǎn)物一方面可以在稠油內(nèi)部進行氫轉(zhuǎn)移，起到內(nèi)部潛在供氫劑作用，從而對難于在緩和條件下加氫的稠油分子起到加氫的作用；另一方面，其自身又轉(zhuǎn)變?yōu)橐准託涞亩喹h(huán)芳烴，從而實現(xiàn)新生氫向稠油中高效傳遞的作用。CO水熱變換過程中的原料CO可以通過延遲焦化產(chǎn)生的石油焦汽化獲得，不僅可以不用對H2進一步活化而大幅度節(jié)約成本，還可更加高效的提升稠油改質(zhì)效果。因此，多環(huán)芳烴氫轉(zhuǎn)移與CO水熱變換對稠油改質(zhì)是一個具有巨大實用價值的課題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種模擬實驗裝置及方法，本專利技術(shù)利用多環(huán)芳烴模型化合物代替稠油中的多環(huán)芳烴在CO水熱變換環(huán)境下在實驗?zāi)M裝置中進行加氫反應(yīng)，進而將多環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化成具有芳并環(huán)烷環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，從而成為稠油改質(zhì)過程中的潛在供氫劑，降低生成油黏度，改善生成油安定性，最終達到稠油高效改質(zhì)的目的。本專利技術(shù)提到的一種模擬實驗裝置，包括CO儲氣罐（1）、高壓反應(yīng)罐、氣液收集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四大部分，所述高壓反應(yīng)罐由電磁攪動器（12）、終止反應(yīng)器（13）、爆破片（14）、第一熱電偶（17）、罐蓋（15）和高壓罐體（16）構(gòu)成，所述高壓罐體（16）安裝在加熱爐（11）內(nèi)腔，高壓罐體（16）的頂部設(shè)有罐蓋（15），在罐蓋（15）上安裝電磁攪動器（12）、終止反應(yīng)器（13）、爆破片（14）、第一熱電偶（17），爆破片（14）安裝在罐蓋（15）的上側(cè)凸臺的側(cè)部，凸臺的中部穿有電磁攪動器（12）和第一熱電偶（17），電磁攪動器（12）的底部安設(shè)在高壓罐體（16）內(nèi)，中上部套有終止反應(yīng)器（13），電磁攪動器（12）的頂部通過控制線連接到控制系統(tǒng)；所述的氣液收集系統(tǒng)包括氣體收集罐（9）和液體收集罐（25）和第二熱電偶（23）組成，其中，氣體收集罐（9）通過管線與CO儲氣罐（1）并聯(lián)后，再通過罐蓋（15）連接到高壓罐體（16），所述液體收集罐（25）通過管線、罐蓋（15）連接到高壓罐體（16）；所述控制系統(tǒng)由溫度和轉(zhuǎn)速控制器（27）、液體收集罐溫度顯示器（28）、高壓罐體溫度顯示器（29）和轉(zhuǎn)速顯示器（30）構(gòu)成。優(yōu)選的，上述的高壓反應(yīng)罐還包括第一針閥（3）、第二針閥（20）、進氣口（4）、排氣口（19），所述CO儲氣罐（1）通過管線與高壓反應(yīng)罐的進氣口（4）相連，并在高壓反應(yīng)罐進氣口（4）安裝第一針閥（3）對進氣口開度進行控制，第一針閥（3）與高壓反應(yīng)罐的連接管線上安裝有氣相取樣系統(tǒng)。優(yōu)選的，在氣體收集罐（9）上部安裝有氮氣保護閥（6）、取氣閥（7）、第一壓力表（8），下部安有液體的放空閥（10）。優(yōu)選的，在罐蓋（15）的右端設(shè)置有第二壓力表（18）、排氣口（19）和第二針閥（20），第二針閥（20）對排氣口（19）的開度進行控制。優(yōu)選的，上述的氣體收集罐（9）的下端設(shè)有放空閥（10），上端一側(cè)設(shè)有取氣閥（7）和第一壓力表（8），上端中部通過管線和閥門（5）連接到第一針閥（3）與罐蓋（15）之間的管線上。優(yōu)選的，在閥門（5）下側(cè)的管線上連接有氮氣保護閥（6）。優(yōu)選的，上述的液體收集罐（25）上部安有第三壓力表（24）和第二熱電偶（23），下部設(shè)有取液閥（26）。優(yōu)選的，第一熱電偶（17）與第二熱電偶（23）和電磁攪動器（12）通過線路與溫度和轉(zhuǎn)速控制箱（27）相連通。優(yōu)選的，所述終止反應(yīng)器（13）采用速冷盤管。本專利技術(shù)提到的一種模擬實驗裝置的使用方法，包括以下操作步驟：（1）檢查試驗裝置密閉性，若密閉性完好則將水和作為多環(huán)芳烴模型化合物的蒽和萘溶于甲苯后置于高壓罐體內(nèi)，用CO充壓，吹掃三次后充壓至反應(yīng)初始壓力；（2）釜內(nèi)充壓至反應(yīng)所需壓力后升溫加熱，升溫至100oC時開始攪拌，并繼續(xù)升溫直至反應(yīng)所需溫度，并維持在反應(yīng)溫度下直至達到規(guī)定的反應(yīng)時間；（3）達到反應(yīng)所需時間后，打開液相取樣系統(tǒng)與高壓反應(yīng)罐相連的閥門，部分液相在高壓條件下進入液相收集罐中，當(dāng)液相收集罐中的溫度與壓力達到要求后打開取液閥取出液相產(chǎn)物，再經(jīng)蒸餾除去其中冷凝水后溶于甲苯進行色譜分析，液相收集罐利用溶劑清洗干凈，并用氮氣吹掃后用于液相產(chǎn)物的連續(xù)取樣；（4）待液相產(chǎn)物取出后，立即打開氣相取樣系統(tǒng)與高壓反應(yīng)罐相連的閥門，取出部分氣相進入氣體收集罐中，待氣體收集罐中壓力穩(wěn)定，穩(wěn)定降至室溫后打開取氣閥，收集氣相產(chǎn)物進行色譜分析；打開放空閥排凈罐中的液相，利用溶劑清洗并用氮氣吹掃后用于氣相產(chǎn)物的連續(xù)取樣；（5）根據(jù)在不同反應(yīng)時間下得到的氣相產(chǎn)物氣相色譜分析結(jié)果，得出CO水熱變換反應(yīng)動力學(xué)，并與純CO水熱變換反應(yīng)進行對比；液相產(chǎn)物經(jīng)色譜分析分別得出蒽和萘臨CO水熱變換動力學(xué)，并與臨氫條件下的動力學(xué)進行對比；（6）以蒽和萘分別作為稠油中在較緩和條件下易加氫和難加氫的多環(huán)芳烴模型化合物，將蒽和萘同時在高壓罐體進行上述試驗，通過對液相產(chǎn)品的連續(xù)取樣并分析得出萘的轉(zhuǎn)化率并與其只在臨CO水熱變換中的轉(zhuǎn)化率進行對比；（7）反應(yīng)完成后打開終止反應(yīng)器以終止反應(yīng)。本專利技術(shù)的有益效果是：利用多環(huán)芳烴模型化合物代替稠油中的多環(huán)芳烴在CO水熱變換環(huán)境下在模擬裝置中進行加氫反應(yīng)，進而將多環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化成具有芳并環(huán)烷環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，從而成為稠油改質(zhì)過程中的潛在供氫劑，降低生成油黏度，改善生成油安定性，最終達到稠油高效改質(zhì)的目的；另外，本專利技術(shù)通過模擬實驗裝置達到實驗要求，并通過設(shè)置氣液取樣系統(tǒng)可以簡單、快速地實現(xiàn)稠油臨CO水熱改質(zhì)的連續(xù)取樣，更加快捷、準(zhǔn)確的測定多環(huán)芳烴氫轉(zhuǎn)移與CO水熱變換對稠油改質(zhì)的效果。附圖說明附圖1是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中：CO儲氣罐1、閥門2、第一針閥3、進氣口4、閥門5、氮氣保護閥6、取氣閥7、第一壓力表8、氣體收集罐9、放空閥10、加熱爐11、電磁攪動器12、終止反應(yīng)器13、爆破片14、罐蓋15、高壓罐體16、熱電偶17、第二壓力表18、排氣口19、第二針閥20、普通閥門21、溶劑清洗閥22、第二熱電偶23、第三壓力表24、液體收集罐25、取液閥26、溫度和轉(zhuǎn)速控制器27、液體收集罐溫度顯示器28、高壓罐體溫度顯示器29和轉(zhuǎn)速顯示器30、移動底座31。具體實施方式結(jié)合附圖1，對本專利技術(shù)作進一步的描述：本專利技術(shù)提到的一種模擬實驗裝置，包括CO儲氣罐1、高壓反應(yīng)罐、氣液收集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四大部分，所述高壓反應(yīng)罐由電磁攪動器12、終止反應(yīng)器13、爆破片14、第一熱電偶17、罐蓋15和高壓罐體16構(gòu)成，所述高壓罐體16安裝在加熱爐11內(nèi)腔，高壓罐體16的頂部設(shè)有罐蓋15，在罐蓋15上安裝電磁攪動本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種模擬實驗裝置，其特征是：包括CO儲氣罐（1）、高壓反應(yīng)罐、氣液收集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四大部分，所述高壓反應(yīng)罐由電磁攪動器（12）、終止反應(yīng)器（13）、爆破片（14）、第一熱電偶（17）、罐蓋（15）和高壓罐體（16）構(gòu)成，所述高壓罐體（16）安裝在加熱爐（11）內(nèi)腔，高壓罐體（16）的頂部設(shè)有罐蓋（15），在罐蓋（15）上安裝電磁攪動器（12）、終止反應(yīng)器（13）、爆破片（14）、第一熱電偶（17），爆破片（14）安裝在罐蓋（15）的上側(cè)凸臺的側(cè)部，凸臺的中部穿有電磁攪動器（12）和第一熱電偶（17），電磁攪動器（12）的底部安設(shè)在高壓罐體（16）內(nèi)，中上部套有終止反應(yīng)器（13），電磁攪動器（12）的頂部通過控制線連接到控制系統(tǒng)；所述的氣液收集系統(tǒng)包括氣體收集罐（9）和液體收集罐（25）和第二熱電偶（23）組成，其中，氣體收集罐（9）通過管線與CO儲氣罐（1）并聯(lián)后，再通過罐蓋（15）連接到高壓罐體（16），所述液體收集罐（25）通過管線、罐蓋（15）連接到高壓罐體（16）；所述控制系統(tǒng)由溫度和轉(zhuǎn)速控制器（27）、液體收集罐溫度顯示器（28）、高壓罐體溫度顯示器（29）和轉(zhuǎn)速顯示器（30）構(gòu)成。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種模擬實驗裝置，其特征是：包括CO儲氣罐（1）、高壓反應(yīng)罐、氣液收集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四大部分，所述高壓反應(yīng)罐由電磁攪動器（12）、終止反應(yīng)器（13）、爆破片（14）、第一熱電偶（17）、罐蓋（15）和高壓罐體（16）構(gòu)成，所述高壓罐體（16）安裝在加熱爐（11）內(nèi)腔，高壓罐體（16）的頂部設(shè)有罐蓋（15），在罐蓋（15）上安裝電磁攪動器（12）、終止反應(yīng)器（13）、爆破片（14）、第一熱電偶（17），爆破片（14）安裝在罐蓋（15）的上側(cè)凸臺的側(cè)部，凸臺的中部穿有電磁攪動器（12）和第一熱電偶（17），電磁攪動器（12）的底部安設(shè)在高壓罐體（16）內(nèi)，中上部套有終止反應(yīng)器（13），電磁攪動器（12）的頂部通過控制線連接到控制系統(tǒng)；所述的氣液收集系統(tǒng)包括氣體收集罐（9）和液體收集罐（25）和第二熱電偶（23）組成，其中，氣體收集罐（9）通過管線與CO儲氣罐（1）并聯(lián)后，再通過罐蓋（15）連接到高壓罐體（16），所述液體收集罐（25）通過管線、罐蓋（15）連接到高壓罐體（16）；所述控制系統(tǒng)由溫度和轉(zhuǎn)速控制器（27）、液體收集罐溫度顯示器（28）、高壓罐體溫度顯示器（29）和轉(zhuǎn)速顯示器（30）構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬實驗裝置，其特征是：所述的高壓反應(yīng)罐還包括第一針閥（3）、第二針閥（20）、進氣口（4）、排氣口（19），所述CO儲氣罐（1）通過管線與高壓反應(yīng)罐的進氣口（4）相連，并在高壓反應(yīng)罐進氣口（4）安裝第一針閥（3）對進氣口開度進行控制，第一針閥（3）與高壓反應(yīng)罐的連接管線上安裝有氣相取樣系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬實驗裝置，其特征是：在氣體收集罐（9）上部安裝有氮氣保護閥（6）、取氣閥（7）、第一壓力表（8），下部安有液體的放空閥（10）。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬實驗裝置，其特征是：在罐蓋（15）的右端設(shè)置有第二壓力表（18）、排氣口（19）和第二針閥（20），第二針閥（20）對排氣口（19）的開度進行控制。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬實驗裝置，其特征是：所述的氣體收集罐（9）的下端設(shè)有放空閥（10），上端一側(cè)設(shè)有取氣閥（7）和第一壓力表（8），上端中部通過管線和閥門（5）連接到第一針閥（3...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王延睿，
申請(專利權(quán))人：王延睿，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37