[實用新型]一種高溫多相流的在線取樣分離裝置

有效

• 申請號: 201921928060.4
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN211329301U
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 陳剛;楊猛;康徐偉;姬鵬軍;田東陽
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油（集團）有限責任公司
• 主分類號: B01J3/04
• 分類號: B01J3/04;G01N1/02;G01N1/34
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

一種高溫多相流的在線取樣分離裝置，所述裝置包括采樣控制單元、降溫控制單元、分流控制單元、樣品分離收集系統，樣品分離收集系統包括固體過濾收集單元、氣液分離單元和氣體收集單元；各單元之間通過耐高溫管道相連。本實用新型在高溫高壓條件下取樣操作簡便，可同步實現氣液固三相分離。

技術領域

本實用新型涉及能源化工和精細化工反應過程中多相流控制技術領域，特別涉及一種高溫多相流的在線取樣分離裝置。

背景技術

在化工反應過程中，反應器內物料狀態和組成變化的實時監控為反應強度和深度的判斷提供了直接依據，但是，化工反應過程經常處于多相流狀態，這導致使用在線分析儀表直接測量的結果存在很大偏差，因此必須有在線取樣分離裝置，才能實現在線分析檢測和監測。在常溫和較低溫度下，多相流的分離取樣比較容易實現，尤其是氣液兩相流、氣固兩相流，已有多個文獻中(中國專利CN202471466U、CN104089856A)報道了多相流的取樣裝置和方法，并有多種基于磁感應、光學掃描等電子信息技術和物理方法相結合的監控多相流的方法，還有如文獻CN106861339A公開的多相流分離方法，以及依托于強大的后續系統分離裝置來間接的評價反應過程。

對于高溫高壓下的化工反應過程，特別是反應溫度超過200℃，壓力超過2個大氣壓的條件下，現有的這些方法和裝置還無法適應在反應工況下的在線取樣和分離的要求，也難以實現快速分離分析的目標，尤其是在高溫下，反應器內是氣態和固態兩相流體，當溫度降低時，又變成氣液固三相流體，這樣的反應過程，目前還未見報道有很好的方法和裝置能同時實現高溫高壓反應器中直接取樣和多相流的分離監測。

發明內容

為了解決以上技術問題，本實用新型的目的在于提供一種高溫多相流的在線取樣分離裝置，在高溫高壓條件下取樣操作簡便，可同步實現氣液固三相分離。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種高溫多相流在線取樣分離裝置，所述裝置包括依次連接的采樣控制單元、降溫控制單元、分流控制單元、樣品分離收集系統，樣品分離收集系統包括固體過濾收集單元、氣液分離單元和氣體收集單元；各單元之間通過耐高溫管道相連。

所述的采樣控制單元包括樣品入口1和高溫閥2，樣品入口1和高溫閥2由耐高溫管道相連；

降溫控制單元由降溫槽3、循環冷卻介質6、加熱器4、溫度控制器5和溫度傳感器7構成，高溫管道中攜帶的多相流樣品穿過降溫槽3進入分流控制單元，多相流樣品穿過降溫槽3內部為循環冷卻介質6，降溫槽3上分別設置有加熱器4、溫度控制器5和溫度傳感器7；

所述的分流控制單元由三通8、放空管路8B和放空流量控制調節閥10、采樣管路8A、采樣流量控制調節閥9構成，耐高溫管道上安裝有三通8，三通8一路連接放空管路8B，放空管路8B上設置有放空流量控制調節閥10，另一路連接采樣流量控制調節閥9，采樣流量控制調節閥9通過樣品經采樣管路8A進入固體過濾收集單元過濾外罐13的入口；

所述的固體過濾收集單元由過濾外罐13、高溫高壓過濾內筒組件15、反吹入口閥18、反吹氣源19、氣體出口、固體排放收集控制閥14構成；

所述的固體過濾收集單元包括安裝在耐高溫管道上的過濾外罐13，過濾外罐13內部安裝有高溫高壓過濾內筒組件15，下方設置有氣體出口、固體排放收集控制閥14，上方設置有反吹入口閥18和反吹氣源19。

所述的氣液分離單元由雙塔組合而成，下部塔器21中安裝多層冷卻盤管，由外部循環制冷設備26提供冷源，上部塔器23中安裝多層微孔濾板24，兩個塔器通過法蘭22密封連接，下部塔器21底部有液體排放收集控制閥27，上部塔器23頂端設置氣體出口；

所述的氣體收集單元由管線連接采樣鋼瓶32及第一氣體采樣控制閥31和第二氣體采樣控制閥33、并聯的旁路管線控制閥30和廢氣排放口34構成。