[發明專利]石化裝置中緊急泄放過程的模擬裝置的溫度壓力跟蹤方法

有效

• 申請號: 201110317020.8
• 申請日: 2011-10-18
• 公開（公告）號: CN102393313A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 孟庭宇;石寧;謝傳欣;徐偉;姜杰;孫峰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G05D27/02
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所 11325
• 代理人: 張岱

1.一種石油化工中模擬實驗裝置的溫度壓力跟蹤方法，用于失控反應緊急泄放過程的模擬，所述模擬實驗裝置包括設置承壓釜(11)中的反應釜(10)，溫度控制系統和壓力控制系統，

溫度控制系統包括內部加熱器(17)，外部溫度跟蹤加熱器(13)和多個溫度傳感器，反應釜(10)內的反應物料利用內部加熱器(17)進行加熱，反應釜(10)的壁外纏繞保溫層(12)進行保溫，在保溫層(12)外設置有外部溫度跟蹤加熱器(13)，在反應釜(10)內部和保溫層(12)上分別設置溫度傳感器進行釜內釜外溫度測量，外部溫度跟蹤加熱器(13)采用變功率設計，根據反應釜(10)內的溫度變化快慢調整外部溫度跟蹤加熱器(13)的加熱功率，實現保溫層(12)的溫度與反應釜(10)內部溫度近似同步；

壓力控制系統包括多個壓力傳感器，在反應釜(10)內部和反應釜(10)與承壓釜(11)之間的氣相空間中分別設有壓力傳感器進行釜內釜外的壓力測量，根據釜內釜外的壓差變化控制電磁閥組(9)，進行充裝或排放氮氣的控制，隨反應釜(10)內化學反應的進行，反應釜(10)內壓力不斷升高，對反應釜(10)和承壓釜(11)之間的氣相空間通入氮氣補充壓力；在反應釜(10)進行緊急泄放過程中，反應釜(10)內壓力逐漸減低，對反應釜(10)和承壓釜(11)之間氣相空間中的氮氣進行泄放，反應釜(10)內外壓差保持在0.5MPa之內，實現反應釜(10)內外壓力近似同步；

所述模擬實驗裝置還包括進料系統、泄放收集處理系統、數據采集存儲系統，泄放收集處理系統包括泄放收集罐(16)和緊急泄放罐(6)，反應釜(10)的頂部和底部均開有泄放孔，通過管線分別與泄放收集罐(16)和緊急泄放罐(6)連接，還開有多個液體進料口和氣體進料口，分別通過進料管線與進料系統的原料罐(1)和儲氣罐連接。

2.如權利要求1所述的溫度壓力跟蹤方法，其特征在于，所述反應釜(10)的內部容積為5L，壁厚1-3mm，承受最大壓差為0.5MPa，設計溫度為300℃，材質為316L不銹鋼，采用柱體結構設計。

3.如權利要求2所述的溫度壓力跟蹤方法，其特征在于，內部加熱器(17)和外部溫度跟蹤加熱器(13)均采用電加熱。

4.如權利要求1所述的溫度壓力跟蹤方法，其特征在于，所述泄放孔的設計可調，能夠實現泄放孔徑和起跳壓力的調節，其中一種泄放控制方式采用快速氣動閥和不同噴嘴組合使用；另一種泄放控制方式采用安全閥或爆破片或其不同的組合形式。

5.如權利要求1所述的溫度壓力跟蹤方法，其特征在于，承壓釜(11)的設計壓力為10.0MPa，設計溫度為300℃，材質為304不銹鋼，采用柱體結構設計，體積為10L。

6.如權利要求1所述的溫度壓力跟蹤方法，其特征在于，所述進料系統的液體進料管線上設置有進料泵(2)和原料流量計(3)，氣體進樣管線(5)上設置有氣體流量計，單向閥和截止閥，且液體和氣體進料管線上均設置有進樣加熱器(4)。

7.如權利要求1所述的溫度壓力跟蹤方法，其特征在于，選用k型熱電偶分別對反應釜(10)內的底部、中部和頂部，保溫層(12)，反應釜(10)與承壓釜(11)釜體之間的氣相空間，各路管線以及以及泄放收集罐(16)進行溫度測量，反應釜(10)內部取3-4個溫度測量點，反應釜外保溫層(12)取2-3個溫度測量點。

8.如權利要求1所述的溫度壓力跟蹤方法，其特征在于，壓力傳感器設置在反應釜(10)內部，反應釜(10)與承壓釜(11)釜體之間的空間以及各路管線上，反應釜(10)內部取3-4個壓力測量點。

9.如權利要求1所述的溫度壓力跟蹤方法，其特征在于，泄放收集罐(16)的體積為20L，設計壓力為2.0MPa，設計溫度為200℃。

10.如權利要求1所述的溫度壓力跟蹤方法，其特征在于，所述模擬實驗裝置還包括數據采集存儲系統，包括高速攝像機，數據實時采集和存儲的硬件軟件，對泄放物狀態及液滴大小和分布情況進行測量。

11.如權利要求1-10任一所述的溫度壓力跟蹤方法，其特征在于，所述模擬實驗裝置中的所有設備均采用防爆設計。