[發(fā)明專利]一種重油熱裂解性能的微量評(píng)價(jià)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710308081.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN107121352B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張金弘;田原宇;楊朝合;山紅紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(華東)
• 主分類號(hào): G01N5/04
• 分類號(hào): G01N5/04;G01N30/02
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

本發(fā)明涉及一種重油熱裂解性能的微量評(píng)價(jià)裝置及方法，所述裝置包括：用于稱量重油重量以及重油裂解后的殘?zhí)恐亓康奈⒘糠治龇Q重裝置；用于控制載氣流速及重油裂解反應(yīng)條件的裂解反應(yīng)裝置；用于盛放重油的樣品盛放裝置；用于提供載氣的載氣發(fā)生裝置；用于分析裂解產(chǎn)物烴組分各餾分段的百分含量的氣相色譜儀；以及用于分析裂解產(chǎn)物中C₁?C₄烴組分、C₅?C₁₂烴組分、C₁₃?C₂₀烴組分的烴組成的氣相色譜?質(zhì)譜儀；裂解反應(yīng)裝置的出口與氣相色譜儀的進(jìn)樣口相連接，經(jīng)進(jìn)樣口進(jìn)行分流，一路連接氣相色譜儀，另一路連接氣相色譜?質(zhì)譜儀。本發(fā)明樣品用量少，可實(shí)現(xiàn)重油的瞬時(shí)氣化、裂解和裂解產(chǎn)物的多通道在線精確分析，原料適用范圍廣，操作簡(jiǎn)便，重現(xiàn)性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及重油裂解性能評(píng)價(jià)技術(shù)，具體地說(shuō)，涉及一種重油熱裂解性能的微量評(píng)價(jià)裝置及方法，用于重油熱裂解性能的微量評(píng)價(jià)。

背景技術(shù)

全球約10萬(wàn)億桶的剩余石油資源中，70%以上是重油資源。隨著常規(guī)原油資源的日益枯竭，重油資源逐漸成為全球未來(lái)開發(fā)利用的重要資源，是石油資源增量的主體。由于重油特別是劣質(zhì)重油通常具有密度大、黏度高，硫、氮、氧、金屬等雜原子含量高，殘?zhí)扛撸约八嶂蹈叩忍匦裕也煌貐^(qū)的重油資源性質(zhì)差別很大，導(dǎo)致重油資源加工利用難度大。因此，開發(fā)一種可用于評(píng)價(jià)重油裂解性能的評(píng)價(jià)方法及裝置對(duì)實(shí)現(xiàn)重油資源的高效利用顯得尤為重要。

目前，實(shí)驗(yàn)室用于研究重油熱裂解性能的微量評(píng)價(jià)裝置主要有焦化微反實(shí)驗(yàn)裝置、熱裂化微反實(shí)驗(yàn)裝置、固定流化床實(shí)驗(yàn)裝置等。但由于重油資源具有密度大、黏度大、轉(zhuǎn)化率低以及殘?zhí)扛叩忍匦裕瑢?dǎo)致實(shí)驗(yàn)室無(wú)法準(zhǔn)確確定微量汞的進(jìn)油量，實(shí)驗(yàn)誤差大，且重復(fù)性差，對(duì)于高粘度重油甚至無(wú)法進(jìn)樣評(píng)價(jià)。此外，由于重油沸點(diǎn)高、氣化率低，霧化效果差，大量未氣化的重油在反應(yīng)器中發(fā)生殘留，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物收率低，損失大，重現(xiàn)性差。因此，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置很難評(píng)價(jià)重油，特別是劣質(zhì)重油的熱裂解性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在實(shí)驗(yàn)誤差大、重油殘留等上述問(wèn)題，提供了一種實(shí)驗(yàn)誤差小、重油殘留量小、不受重油品質(zhì)限制的重油熱裂解性能的微量評(píng)價(jià)裝置及方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種重油熱裂解性能的微量評(píng)價(jià)裝置，包括：

微量分析稱重裝置，用于稱量重油重量以及重油裂解后的殘?zhí)恐亓浚?/p>

裂解反應(yīng)裝置，用于控制載氣流速及重油裂解反應(yīng)條件；

樣品盛放裝置，放置于裂解反應(yīng)裝置的加熱部，用于盛放重油；

載氣發(fā)生裝置，用于提供載氣；

氣相色譜儀，用于分析裂解產(chǎn)物烴組分各餾分段的百分含量；

氣相色譜-質(zhì)譜儀，用于分析裂解產(chǎn)物中C₁-C₄烴組分、C₅-C₁₂烴組分、C₁₃-C₂₀烴組分的烴組成；

所述裂解反應(yīng)裝置的出口與氣相色譜儀的進(jìn)樣口相連接，經(jīng)進(jìn)樣口進(jìn)行分流，一路連接氣相色譜儀，另一路連接氣相色譜-質(zhì)譜儀。

優(yōu)選的，所述氣相色譜儀包括進(jìn)樣口、第一柱溫箱、分離柱和第一FID檢測(cè)器，分離柱放置于第一柱溫箱內(nèi)；所述氣相色譜-質(zhì)譜儀包括加熱傳輸管線、第二柱溫箱、毛細(xì)管色譜柱、第二FID檢測(cè)器和質(zhì)譜檢測(cè)器，毛細(xì)管色譜柱放置于第二柱溫箱內(nèi)；進(jìn)樣口分為兩路，一路連接分離柱，分離柱的出口連接第一FID檢測(cè)器，另一路通過(guò)加熱傳輸管線連接毛細(xì)管色譜柱，毛細(xì)管色譜柱的出口連接三通元件，由三通元件分為兩路，一路連接第二FID檢測(cè)器，另一路連接質(zhì)譜檢測(cè)器。

優(yōu)選的，所述分離柱設(shè)有至少一個(gè)，設(shè)有多個(gè)時(shí)，多個(gè)分離柱串聯(lián)連接。