CN1264834A - 一种测定渣油汽化率的方法及其装置 - Google Patents
一种测定渣油汽化率的方法及其装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1264834A CN1264834A CN 00105545 CN00105545A CN1264834A CN 1264834 A CN1264834 A CN 1264834A CN 00105545 CN00105545 CN 00105545 CN 00105545 A CN00105545 A CN 00105545A CN 1264834 A CN1264834 A CN 1264834A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carrier gas
- reactor
- residual oil
- vaporization rate
- sample introduction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
本发明是模拟渣油炼制催化裂化反应的方法及其装置,其步骤是:进样载气携带油剂混合液进入反应器,常规载气携带轻组分通过反应器进入色谱仪;沸点高的组分经催化反应,其生成物进入FID检测;通过色谱仪读出渣油的汽化率,本发明装置进样载气管线8经过气动进样阀1与反应器3相连通,常规载气管线10也与反应器3相连通,在进样载气管线8和常规载气管线10上装有稳流阀11,本发明可测量提升管内渣油雾化、汽化后与催化剂的接触、渣油液相部分占的比例和反应特性及渣油的汽化率。
Description
本发明涉及模拟石油炼制催化裂化反应试验，是一种测定渣油汽化率的方法及其装置。
近年来，催化裂化的主要新技术分别出现在提升管底部、提升管中部及提升管出口后；提升管底部有干气预提升、新型喷嘴的开发应用及混合区温度控制技术(MTC)；提升管中部称急冷油技术，也称终止剂技术；提升管出口后主要有快分技术、密闭旋风技术、提升管后冷技术及两段汽提工艺等。上述催化裂化新技术都在提升管两端，而提升管中部只有急冷油技术和终止剂技术，这两项技术目前尚不能用动力学的观点解决最佳注入位置问题。究其原因在于对于工业提升管内渣油雾化、汽化后与催化剂的接触、渣油液相部分占的比例和反应特性等提升管内部变化规律缺乏认识。
为了解决上述问题，研究主要集中在液雾尺寸及剂油比对渣油催化裂化反应特性的影响，而渣油汽化率的测定方法目前还未有相应的报导。石油学报1990；6(3)：9报导原料油液雾在蒸发段中的汽化率对裂化过程的焦炭选择性及转化深度有比较显著的影响，如下表所示：
部分下行式中型试验原料油汽化率ξv与焦炭选择性的关系
| ξv(％) | 57.3 | 61.4 | 63.6 | 66.1 | 68.0 | 70.5 | 73.7 |
| 焦炭选择性 | 0.135 | 0.133 | 0.131 | 0.124 | 0.120 | 0.119 | 0.112 |
其中ξv为原料油液雾在蒸发段中的汽化分率。表中可见：当原料油的汽化率增加时，焦炭的选择性下降，说明对提高裂化反应宏观速度是有利的。但是在对渣油汽化率的测定上避开了油剂接触的复杂性，只考虑油滴纯粹的汽化和升温过程，所以实际过程中渣油的汽化率仍未可知。另外，石油学报1997；13(1)：3提供了一种估算工业提升管油剂混合区条件下渣油汽化率的手段，但是该值为估计值，缺乏实验基础。
本发明的目的是为解决上述提升管内渣油雾化、汽化后与催化剂的接触、渣油液相部分占的比例和反应特性的认识问题，对渣油在油剂混合区条件下的汽化率进行实测、为渣油提升管反应器模型的建立提供基础数据而提供的一种测定渣油汽化率的方法及其装置。
本发明是通过如下方法实现的：
测定渣油汽化率的方法通过以下步骤实现：
进样载气携带油剂混合液进入反应器，使其与分布板上的催化剂接触；常规载气携带轻组分通过反应器进入色谱仪；沸点高的组分经催化反应，其生成物进入FID检测；通过色谱仪和FID读出渣油在油剂混合条件下的瞬时汽化率，进样载气与常规载气压差为2.5～10atm；油剂混合液进样量0.01～100μl；催化剂装填量0.1～100mg；反应温度为400-650℃。
测定渣油汽化率的方法还通过以下步骤实现：
反应器的反应温度可为400～600℃。
催化剂装填量可为0.1～10mg。
油剂混合液的进样量可为0.1～5μl。
进样油滴小于100μm。
本发明测定渣油汽化率的装置由气动进样阀1、加热炉2、反应器3、色谱FID检测器5、色谱仪6、循环泵9、稳流阀11组成，进样载气管线8经过气动进样阀1与反应器3相连通，常规载气管线10也与反应器3相连通；在进样载气管线8和常规载气管线10上装有稳流阀11；在反应器3中装有分布板7；反应器3出口与色谱FID检测器5和色谱仪6连通。
本发明测定渣油汽化率的装置还可以是：
进样反应器3置于加热炉2中，加热炉2中还装有热电偶4。
在进样载气管线8上装有定时器12。
在气动进样阀1上装有循环泵9。
本发明的工艺流程如是：
进样载气8携带油样由气动进样阀1进入反应器3，与分布板7上的催化剂接触。油样中较轻的组分会迅速汽化，并在常规载气10的携带下迅速通过反应器及分流系统，最后进入气相色谱检测器5检测；而油样中沸点较高的组分则以液相形式迅速润湿催化剂表面，并被“吮吸”入催化剂的微孔中，经催化裂化的反应或液相热裂化反应后，生成物在常规载气10的携带下进入检测器5检测，在催化剂上的残留部分继续反应直至生成焦炭。由于汽化大约在1/4秒内完成，而裂化反应一般需要几秒钟，因此在实验条件为反应温度为400～650℃，催化剂装填量0.1～100mg，进油量0.01～100μl，常规载气流量为1～60ml/min，常规载气与进样载气间压差为2.5～10atm，渣油气相与液相行为表现的差别能够在色谱上得以体现。
本发明的方法及其装置具有以下优点：
①气体流型为活塞流；
②进样油滴小于100μm，接近工业提升管中重油的雾化尺寸；
③催化剂床层很薄，床层厚度为0.01～5mm，接近理想反应器，油剂接触状况与提升管的实际情况近似；
④反应器根据催化剂藏量、催化剂床层厚度设计，充分考虑到死体积对结果的影响；
⑤进样载气和常规载气利用稳流阀11控制，载气流量可以精确控制，从而可以精确控制油剂的接触时间；
⑥进样实行自动进样，由进样载气携带的油剂混合液的进样时间由计时器12精确控制，为0.01～0.2秒，进样重复性好；
⑦进样系统采用双气路方案，两路载气分别为进样载气8和常规载气10。不进样时，进样载气8关闭；进样时，进样载气8在计时器控制的进样时间内携带油剂混合液进入反应器3内。不管进样与与否，常规载气10始终以1-60ml/min的流速通过整个系统，将反应产物由反应器3携带至检测器FID检测。这样做的好处是：一方面可以最大限度的降低气动阀切换时的影响，另一方面可以改善混和液进样效果；
⑧整个系统采用反应一色谱联合装置，可以在线检测反应产物。
本发明附图说明如下：
图1为本发明测定渣油汽化率的装置结构示意图；
图2、3、4、5、6为实施例的渣油色谱响应峰出峰情况图。
以下结合附图和实施例具体说明本发明。实施例一：进样载气与常规载气压差5.0atm，固定床反应器温度500℃，催化剂为RHZ-200。进样载气8携带1μl油样由气动进样阀1进入反应器3，与分布板7上的20mg催化剂接触。油样中较轻的组分会迅速汽化，并在流量30ml/min的常规载气10的携带下迅速通过反应器及分流系统，最后进入气相色谱检测器5检测；而油样中沸点较高的组分则以液相形式迅速润湿催化剂表面，并被“吮吸”入催化剂的微孔中，经催化裂化的反应或液相热裂化反应后，生成物在常规载气10的携带下进入检测器5检测，在催化剂上的残留部分继续反应直至生成焦炭。实验结果见附图二。
实施例二：进样载气与常规载气压差3.5atm，固定床反应器温度550℃，催化剂为RHZ-200。进样载气8携带0.1μl油样由气动进样阀1进入反应器3，与分布板7上的10mg催化剂接触。油样中较轻的组分会迅速汽化，并在流量30ml/min的常规载气10的携带下迅速通过反应器及分流系统，最后进入气相色谱检测器5检测；而油样中沸点较高的组分则以液相形式迅速润湿催化剂表面，并被“吮吸”入催化剂的微孔中，经催化裂化的反应或液相热裂化反应后，生成物在常规载气10的携带下进入检测器5检测，在催化剂上的残留部分继续反应直至生成焦炭。实验结果见附图三。
实施例三：进样载气与常规载气压差10atm，固定床反应器温度600℃，催化剂为RHZ-200。进样载气8携带2μl油样由气动进样阀1进入反应器3，与分布板7上的8mg催化剂接触。油样中较轻的组分会迅速汽化，并在流量10ml/min的常规载气10的携带下迅速通过反应器及分流系统，最后进入气相色谱检测器5检测；而油样中沸点较高的组分则以液相形式迅速润湿催化剂表面，并被“吮吸”入催化剂的微孔中，经催化裂化的反应或液相热裂化反应后，生成物在常规载气10的携带下进入检测器5检测，在催化剂上的残留部分继续反应直至生成焦炭。实验结果见附图四。
实施例四：进样载气与常规载气压差8atm，固定床反应器温度480℃，催化剂为RHZ-200。进样载气8携带1μl油样由气动进样阀1进入反应器3，与分布板7上的5mg催化剂接触。油样中较轻的组分会迅速汽化，并在流量50ml/min的常规载气10的携带下迅速通过反应器及分流系统，最后进入气相色谱检测器5检测；而油样中沸点较高的组分则以液相形式迅速润湿催化剂表面，并被“吮吸”入催化剂的微孔中，经催化裂化的反应或液相热裂化反应后，生成物在常规载气10的携带下进入检测器5检测，在催化剂上的残留部分继续反应直至生成焦炭。实验结果见附图五。
实施例五：进样载气与常规载气压差4atm，固定床反应器温度550℃，催化剂为RHZ-200。进样载气8携带1μl油样由气动进样阀1进入反应器3，与分布板7上的10mg催化剂接触。油样中较轻的组分会迅速汽化，并在流量30ml/min的常规载气10的携带下迅速通过反应器及分流系统，最后进入气相色谱检测器5检测；而油样中沸点较高的组分则以液相形式迅速润湿催化剂表面，并被“吮吸”入催化剂的微孔中，经催化裂化的反应或液相热裂化反应后，生成物在常规载气10的携带下进入检测器5检测，在催化剂上的残留部分继续反应直至生成焦炭。实验结果见附图六。
以上实施例渣油色谱响应峰出峰情况如附图二、三、四、五、六所示。由于实验条件不同，汽化峰和液相反应峰的峰高、面积比、停留时间差以及形状都会不同。由上述实施例可以看出，渣油的汽化峰和液相反应峰可以在色谱反应装置上得到体现。
由渣油液相反应峰与汽化峰的面积比，考虑各组分的色谱响应值，再根据渣油催化裂化的物料平衡，可以准确地计算得到渣油的汽化率。
本发明对渣油在油剂混合区条件下的汽化率进行实测，能够解决上述提升管反应器中的问题，并提供一种研究渣油液相部分的反应动力学的手段，为工业提升管新技术(如分段进料技术和两段催化裂化技术等)提供基础理论指导，为渣油提升管反应器模型的建立提供基础数据。
Claims (9)
1.一种测定渣油汽化率的方法，其特征是通过以下步骤实现：
进样载气携带油剂混合液进入反应器，使其与分布板上的催化剂接触；常规载气携带轻组分通过反应器进入色谱仪；沸点高的组分经催化反应，其生成物进入FID检测；通过色谱仪和FID读出渣油在油剂混合条件下的瞬时汽化率，进样载气与常规载气压差为2.5～10atm；油剂混合液进样量0.01～100μl；催化剂装填量0.1～100mg；反应温度为400～650℃。
2.根据权利要求1所述的一种测定渣油汽化率的方法，其特征是：反应器的反应温度为400～600℃。
3.根据权利要求1所述的一种测定渣油汽化率的方法，其特征是：催化剂装填量为0.1～10mg。
4.根据权利要求1所述的一种测定渣油汽化率的方法，其特征是：油剂混合液的进样量为0.1～5μl。
5.根据权利要求1所述测定渣油汽化率的方法，其特征是：进样油滴小于100μm。
6.一种测定渣油汽化率的装置，由气动进样阀(1)、加热炉(2)、反应器(3)、色谱FID检测器(5)、色谱仪(6)、循环泵(9)、稳流阀(11)组成，其特征是：进样载气管线(8)经过气动进样阀(1)与反应器(3)相连通，常规载气管线(10)也与反应器(3)相连通；在进样载气管线(8)和常规载气管线(10)上装有稳流阀(11)；在反应器(3)中装有分布板(7)；反应器(3)出口与色谱FID检测器(5)和色谱仪(6)连通。
7.根据权利要求6所述的一种测定渣油汽化率的装置，其特征是：进样反应器(3)置于加热炉(2)中，加热炉(2)中还装有热电偶(4)。
8.根据权利要求6所述的一种测定渣油汽化率的装置，其特征是：在进样载气管线(8)上装有定时器(12)。
9.根据权利要求6所述的一种测定渣油汽化率的装置，其特征是：在气动进样阀(1)上装有循环泵(9)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB001055453A CN1145026C (zh) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 一种测定渣油汽化率的方法及其装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB001055453A CN1145026C (zh) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 一种测定渣油汽化率的方法及其装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1264834A true CN1264834A (zh) | 2000-08-30 |
| CN1145026C CN1145026C (zh) | 2004-04-07 |
Family
ID=4577762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB001055453A Expired - Fee Related CN1145026C (zh) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 一种测定渣油汽化率的方法及其装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1145026C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101915817A (zh) * | 2010-07-27 | 2010-12-15 | 麻红昭 | 在线式液相差压自动进样器 |
-
2000
- 2000-03-31 CN CNB001055453A patent/CN1145026C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101915817A (zh) * | 2010-07-27 | 2010-12-15 | 麻红昭 | 在线式液相差压自动进样器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1145026C (zh) | 2004-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101210912A (zh) | 一种气相色谱分析装置 | |
| CN1301346A (zh) | 测试短接触时间反应用多相催化剂的装置、设备和方法 | |
| CN104987881A (zh) | 燃料基材的加氢精制方法 | |
| US6551832B1 (en) | Automatic multi-reactor catalyst evaluation method and device with a heavy feedstock | |
| Hershkowitz et al. | Simultaneous measurement of adsorption, reaction, and coke using a pulsed microbalance reactor | |
| Docherty et al. | On-line, inlet-based trimethylsilyl derivatization for gas chromatography of mono-and dicarboxylic acids | |
| CN102565209B (zh) | 一种重油催化裂解制低碳烯烃催化剂性能评价方法 | |
| CN1145026C (zh) | 一种测定渣油汽化率的方法及其装置 | |
| CN110944741A (zh) | 在0.1-10秒的停留时间下催化转化化学物质的装置和方法 | |
| CN106433742B (zh) | 一种从含正构烷烃的馏分油中吸附分离正构烷烃的方法 | |
| CN102466661B (zh) | 甲醇制烯烃流化床催化剂的评价装置 | |
| Bernas et al. | Heterogeneous catalytic production of conjugated linoleic acid | |
| CN201791532U (zh) | 用于成型催化剂水热处理与固定流化床催化剂评价的装置 | |
| US8158841B2 (en) | Hydrotreating method | |
| CN101636216A (zh) | 催化合金氢传感器装置和方法 | |
| Lylykangas et al. | Liquid‐phase hydrogenation kinetics of isooctenes on Ni/Al2O3 | |
| CN205216812U (zh) | 一种固定流化床评价装置 | |
| CN201589735U (zh) | 在线多通道即时型固相萃取装置 | |
| Niklasson et al. | Kinetics of adsorption and reaction for the consecutive hydrogenation of 2-ethylhexenal on a nickel/silica catalyst | |
| CN2688373Y (zh) | 用于烃类混合物反应的进料装置 | |
| CN85204396U (zh) | 一种多用微反色谱仪 | |
| CN1879928A (zh) | 基于动态轴向压缩柱技术的模拟移动床色谱装置 | |
| Bernas et al. | Continuous mode linoleic acid hydrogenation on Pd/sibunit catalyst | |
| CN101029888A (zh) | 一种检测环境水样中ddt及其降解产物的制备方法 | |
| CN114563516B (zh) | 测定蜡油族组成的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |