CN209076687U - 一种原油低温氧化反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种原油低温氧化反应装置，包括：至少一个反应罐体，用以填充反应物并发生反应；支撑系统，用以支撑所述反应罐体并带动所述反应罐体发生自转；控制系统，用以控制所述反应罐体对其内部的反应物进行加热操作，以及控制所述支撑系统带动所述反应罐体发生自转；监测系统，包括设置在所述反应罐体上压力传感器，用以对所述反应罐体内部的压力进行实时监测。本实用新型中，通过设置支撑系统和控制系统，可以使反应罐体在试验过程中发生转动，由于重力与密度差异的原因导致气、液发生倒置，使反应物充分接触，避免了反应过程中气液只在表面接触而导致反应不充分的缺陷，得到数据更精确。同时，通过支撑系统，可以实现多个反应系统之间的同步反应。

Description

一种原油低温氧化反应装置

技术领域

本实用新型涉及石油反应设备技术领域，具体涉及一种原油低温氧化反应装置。

背景技术

随着油气田开发进入中后期，油藏注空气提高采收率技术引起人们的广泛关注。空气注入轻质油藏后发生原油的低温氧化反应(LTO),反应中大部分氧气被消耗,同时生成一氧化碳、二氧化碳、甲烷等气体。这些气体与烟道气成分相似,可以起到间接烟道气驱油的效果，大大提高原油的采收率。在低温氧化过程中,原油组成也会发生变化,因此原油性质也随之发生一些变化,原油能否被采出,与原油自身组成和化学性质有关。

因此,对于反应前后原油组分变化的研究有重要的意义。现有技术中，静态的原油低温氧化反应可以直观的对比分析反应前后原油组分的变化，所以，在实验室层面，需要研发对应的原油低温氧化反应测试设备，通过实验室层面的试验，可以得到原油在低温氧化反应过程中各参数的变化。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中在实验室层面无原油低温氧化反应装置的缺陷。

为此，本实用新型提供一种原油低温氧化反应装置，该装置包括：反应系统，包括至少一个反应罐体，用以填充反应物并使其发生反应，在反应罐体内部设置有搅拌球，通过搅拌球以加速反应过程；支撑系统，用以支撑所述反应罐体并带动所述反应罐体发生自转；控制系统，用以控制所述反应罐体对其内部的反应物进行加热操作，以及控制所述支撑系统带动所述反应罐体发生自转；监测系统，包括设置在所述反应罐体上压力传感器，用以对所述反应罐体内部的压力进行实时监测。

本实用新型中，支撑系统包括如下组件：

与所述反应罐体相连接的连杆；动力设备作用在所述连杆上，用以在所述控制系统的控制下驱动所述连杆带动所述反应罐体发生转动。

若干个支撑架，连杆穿设在所述支撑架上。轴承穿过连杆，并设置在所述支撑架与所述连杆相对应的部位。同时，为了提高轴承在支撑架上的稳定性，单独设置了压环，轴承通过所述压环固定在所述支撑架上。

相邻两个所述支撑架之间设置有一个所述反应系统，每个所述支撑架上分别设置有滚轮。

本实用新型中，反应系统还包括：

可温控加热套，作用在反应罐体外部，其上连接有导线并与所述控制系统连接，用以对所述反应罐体进行加热操作。同时，在可温控加热套外部套设有石棉网，所述石棉网外部设置有反应罐外壳，通过石棉网可以起到绝热的作用。

反应罐外壳包括结构相同的两个子壳，两个所述子壳之间通过锁扣连接形成所述反应罐体。盖体作用在所述反应罐体顶部，所述盖体通过螺纹配合将两个所述子壳咬合旋紧。同时，为了起到防漏液与绝热的作用，在盖体与所述反应罐体之间设置有耐高温垫圈。

本实用新型中，监测系统包括如下组件：

控制主机，用以控制所述可温控加热套对所述反应罐体进行加热；压力监测装置，与所述压力传感器相连接，用以对所述压力传感器测得的信号进行处理。以及，显示装置，与所述压力监测装置和/或所述控制主机相连接，通过显示装置，可以显示反应罐体内部的压力值及温度值，或者整个设备的各个参数等。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的反应装置，包括：反应系统，至少一个反应罐体，用以填充反应物并使其发生所需反应；支撑系统，用以支撑所述反应罐体并带动所述反应罐体发生自转；控制系统，用以控制所述反应罐体对其内部的反应物进行加热操作，以及控制所述支撑系统带动所述反应罐体发生自转；监测系统，包括设置在所述反应罐体上压力传感器和温度传感器，用以对所述反应罐体内部的压力和温度进行实时监测。

对于传统反应罐体而言，其往往是直立静止放置的，由于密度差异的原因反应罐体中的空气与原油存在分层现象，该现象导致两者只在互相接触的表面进行反应，因此导致了得到的反应数据变化很细微，甚至使用精度不高的仪器来测量后发现基本上不存在任何压力和温度上的变化，无法得到科学准确合理的结果。

本实用新型中，通过设置支撑系统和控制系统，可以使反应罐体在试验过程中发生转动，由于重力与密度差异的原因导致气、液发生倒置使反应物充分接触，避免了反应过程中气液只在表面接触而导致反应不充分的缺陷，得到数据更精确。

2.本实用新型提供的反应装置，支撑系统包括：连杆，与所述反应罐体相连接；动力设备，作用在所述连杆上，用以在所述控制系统的控制下驱动所述连杆带动所述反应罐体发生转动。

通过设置连杆，可以将多个反应罐体进行串联，从而当需要对多个反应罐体进行测试时，实现多个反应罐体之间的联动，进而提高整体的反应效率。

3.本实用新型提供的反应装置，连杆穿设在支撑架上，支撑架除了可以起到支撑作用外，还可以起到提升反应罐体高度，防止反应罐体在翻转过程中底部着地的作用。

4.本实用新型提供的反应装置，轴承穿过所述连杆，并设置在所述支撑架与所述连杆相对应的部位。通过设置轴承，可以提高连杆在转动过程中的平顺性，减小连杆受到的摩擦力。

5.本实用新型提供的反应装置，轴承通过所述压环固定在所述支撑架上，通过压环，可以防止轴承从支撑架上脱出，从而提高轴承自身的稳定性。

6.本实用新型提供的反应装置，相邻两个所述支撑架之间设置有一个所述反应系统，每个所述支撑架上分别设置有滚轮。

通过设置多个反应系统，可以实现多个反应的同步进行，减少了各个反应间的不确定因素，排除无关因素干扰，使得反应结果更加准确，大大增加实验的稳定性，使结论具有可对比性。

7.本实用新型提供的反应装置，反应系统包括可温控加热套，作用在所述反应罐体外部，其上连接有导线并与所述控制系统连接，用以对所述反应罐体进行加热操作。利用热传递方式直接加热反应罐体，可以分别调节多个反应罐体的温度使其达到相同或者不同，大大提高了反应装置的利用率与便捷性。

8.本实用新型提供的反应装置，所述反应罐外壳包括结构相同的两个子壳，两个所述子壳之间通过锁扣连接形成所述反应罐体。

从而两个子壳之间的组合，可以大大提高反应罐体之间的装配灵活性。

9.本实用新型提供的反应装置，在反应罐体内部设置有搅拌球。当反应罐体达到旋转条件发生旋转时，搅拌球由于重力原因沿着反应罐体从一端掉落到另一端，掉落的过程中搅拌球充分搅拌反应物，使得反应仪中的气、液相反应物充分接触，使得反应结果更加精确。

10.本实用新型提供的反应装置，在反应罐体上设置有压力传感器和温度传感器，用以对所述反应罐体内部的压力和温度进行实时监测。从而测得反应罐体内部压力与时间之间的关系。

11.本实用新型提供的反应装置，在反应罐体的内壁上设置有疏油材料，使得原油等反应物之间在旋转过程中接触更加充分，方便对仪器的清洗与保养，便于实验的再次进行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的所述反应装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的反应系统的结构示意图；

图3为本实用新型提供的反应系统的纵向剖视图；

图4为本实用新型提供的子壳的结构示意图；

图5为本实用新型提供的搅拌球的结构示意图。

附图标记说明：

1-反应罐体；1a-压力传感器；2-连杆；3-支撑架；3a-滚轮；4-轴承；5-压环；6-可温控加热套；7-导线；8-石棉网；9-反应罐外壳；9a-子壳；10-锁扣；11-盖体；12-耐高温垫圈；13-控制主机；14-压力监测装置；15-显示装置；15a-显示盘；15b-电脑显示屏；16-开关按钮。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

本实施例提供一种原油低温氧化反应装置，包括：反应系统，包括至少一个反应罐体1，用以填充反应物并发生反应；支撑系统，用以支撑所述反应罐体1并带动所述反应罐体1发生自转；控制系统，用以控制所述反应罐体1对其内部的反应物进行加热操作，以及控制所述支撑系统带动所述反应罐体1发生自转；监测系统，包括设置在所述反应罐体1上压力传感器1a和温度传感器(图中未标出)，用以对所述反应罐体1内部的压力和温度进行实时监测。

本实施例中，在反应罐体1内壁上设置有疏油材料，(PTFE疏水疏油膜)，使得反应物在旋转过程中接触更加充分，方便对仪器的清洗与保养，便于实验的再次进行。

本实施例中，在反应罐体1内部单独设置了搅拌球，通过搅拌球以加速反应过程。搅拌球的结构如图5所示。具体地，搅拌球可以使任意形状，只要起到搅拌作用即可。

本实施例中，在反应罐体的内壁上设置有疏油材料，使得原油等反应物之间在旋转过程中接触更加充分，方便对仪器的清洗与保养，便于实验的再次进行。具体地，疏油材料具有耐高温耐高压的性能，可以为PTFE疏水疏油膜。也可以是其它材料，只要起到疏油效果即可。

下面逐一对每个系统进行介绍：

首先是反应系统，如图2和图3所示，其包括如下组件：

上方提及的反应罐体1；

可温控加热套6，作用在反应罐体1外部，其上连接有导线7并与控制系统连接，当需要对反应罐体1进行升温加热时，控制系统控制导线7上通过电流，从而对所述反应罐体1进行加热操作。具体地，可温控加热套6内部设置有电阻丝，从而起到加热作用。

同时，在可温控加热套6外部套设有石棉网8，所述石棉网8外部设置有反应罐外壳9，通过石棉网8可以起到绝热的作用。

本实施例中，如图4所示，反应罐体1包括两个结构相同的子壳9a，两个子壳9a之间通过锁扣10连接形成所述反应罐体1。盖体11作用在所述反应罐体1顶部，所述盖体11通过螺纹配合将两个所述子壳9a咬合旋紧。同时，如图2所示，为了起到绝热的作用，在盖体11与所述反应罐体1之间设置有耐高温垫圈12，从而防止反应罐体1内部的高温传递至盖体11上。

下面介绍支撑系统，其包括如下组件，如图1所示：

三个支撑架3，本实施例中，在支撑架3的底部设置有滚轮3a，通过滑轮能够提高支撑架3的运动灵活性；

与反应罐体1相连接的连杆2，连杆2穿设在所述支撑架3上，连杆2以支撑架3为支点进行转动；动力设备(电机)作用在所述连杆2上，用以在所述控制系统的控制下驱动所述连杆2带动所述反应罐体1发生转动；

具体地，连杆2连接在反应罐外壳9上，连杆2与反应罐外壳9之间可以通过焊接方式连接，也可以通过其他方式连接。本实施例中，如图4所示，在子壳的中心部位对称设置有两个开孔，两根连杆分别设置在每个开孔中，以完成连接。

轴承4，设置在支撑架3的支点位置处，连杆2穿过轴承4。

压环5，轴承4通过所述压环5固定在所述支撑架3上，从而提高轴承4在支撑架3上的稳定性。

本实施例中，在相邻两个支撑架3之间单独设置有一个反应系统。如图1所示，图中一共有三个支撑架3，相邻两个支撑架3之间设置有一个反应系统。

通过设置多个反应系统，可以实现多个反应的同步进行，减少了各个反应间的不确定因素，排除无关因素干扰，使得反应结果更加准确，大大增加实验的稳定性，使结论具有可对比性。例如，可以通过控制多个不同温度的反应系统在不同温度状态下启动，以确定不同温度下，反应罐体1内部压力随时间的变化趋势。

下面对监测系统进行介绍，其包括如下组件：

控制主机13，用以控制所述可温控加热套6对所述反应罐体1进行加热；压力监测装置14，与所述压力传感器1a相连接，用以对所述压力传感器1a测得的信号进行处理。本实施例中，控制主机13可以逐一对每个反应系统中的反应罐体1进行加热控制。

显示装置15，与所述压力监测装置14和/或所述控制主机13相连接，通过显示装置15，可以显示反应罐体1内部的压力值和温度值，或者整个设备的各个参数等。

本实施例中，显示装置15包括显示盘15a和电脑显示屏15b，在显示盘15a和电脑显示屏15b上均设置有开关按钮16，以控制显示盘15a和电脑显示屏15b是否启动，电脑显示屏15b可以显示整个设备的实时参数，显示盘15a可以显示压力检测装置14所合成的压力数据。

本实施例提供的反应装置，其工作过程如下：

在反应罐外壳9上套安装可温控加热套6，在加热套外部设置石棉网8，然后将包覆石棉网8的加热罐体放入子壳9a中，将连杆2安装在子壳9a上，然后将两个子壳9a合并，通过锁扣10完成两个子壳9a之间的连接。然后在装好反应系统中充入原油，将反应系统通过连杆2放置在支撑架3上。控制主机13启动，通过导线7给可温控加热套6进行加热，使得原油温度上升，通过压力传感器1a测得反应罐体1内部的压力，该结果通过电脑显示屏15b得以显示。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (14)

1.一种原油低温氧化反应装置，其特征在于，包括：

反应系统，包括至少一个反应罐体(1)，用以填充反应物并发生反应；

支撑系统，用以支撑所述反应罐体(1)并带动所述反应罐体(1)发生自转；

控制系统，用以控制所述反应罐体(1)对其内部的反应物进行加热操作，以及控制所述支撑系统带动所述反应罐体(1)发生自转；

监测系统，包括设置在所述反应罐体(1)上压力传感器(1a)与温度传感器，用以对所述反应罐体(1)内部的压力和温度进行实时监测。

2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述支撑系统包括：

连杆(2)，与所述反应罐体(1)相连接；

动力设备，作用在所述连杆(2)上，用以在所述控制系统的控制下驱动所述连杆(2)带动所述反应罐体(1)发生转动。

3.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，所述支撑系统还包括：若干个支撑架(3)，所述连杆(2)设置在所述支撑架(3)上。

4.根据权利要求3所述的反应装置，其特征在于，所述支撑系统还包括：轴承(4)，穿过所述连杆(2)，并设置在所述支撑架(3)与所述连杆(2)相对应的部位。

5.根据权利要求4所述的反应装置，其特征在于，所述支撑系统还包括：压环(5)，所述轴承(4)通过所述压环(5)固定在所述支撑架(3)上。

6.根据权利要求5所述的反应装置，其特征在于，相邻两个所述支撑架(3)之间设置有一个所述反应系统，每个所述支撑架(3)上分别设置有滚轮(3a)。

7.根据权利要求1-6任一所述的反应装置，其特征在于，所述反应系统还包括：可温控加热套(6)，作用在所述反应罐体(1)外部，其上连接有导线(7)并与所述控制系统连接，用以对所述反应罐体(1)进行加热操作。

8.根据权利要求7所述的反应装置，其特征在于，所述可温控加热套(6)外部套设有石棉网(8)，所述石棉网(8)外部设置有反应罐外壳(9)。

9.根据权利要求8所述的反应装置，其特征在于，所述反应罐体(1)设置在所述石棉网(8)外侧，所述反应罐外壳(9)包括结构相同的两个子壳(9a)，两个所述子壳(9a)之间通过锁扣(10)连接形成所述反应罐体(1)。

10.根据权利要求9所述的反应装置，其特征在于，所述反应系统还包括：盖体(11)，作用在所述反应罐体(1)顶部，所述盖体(11)通过螺纹配合将两个所述子壳(9a)咬合旋紧。

11.根据权利要求10所述的反应装置，其特征在于，所述盖体(11)与所述反应罐体(1)之间设置有耐高温垫圈(12)。

12.根据权利要求7所述的反应装置，其特征在于，所述监测系统包括：

控制主机(13)，用以控制所述可温控加热套(6)对所述反应罐体(1)进行加热；

压力监测装置(14)，与所述压力传感器(1a)相连接，用以对所述压力传感器(1a)测得的信号进行处理。

13.根据权利要求12所述的反应装置，其特征在于，所述监测系统还包括：显示装置(15)，与所述压力监测装置(14)和/或所述控制主机(13)相连接。

14.根据权利要求1-6,8-13中任一所述的反应装置，其特征在于，在所述反应罐体(1)内部设置有搅拌球。