CN209606162U - 便携式裂解气取样装置 - Google Patents

Abstract

便携式裂解气取样装置，包括:密闭式箱体；涡流管，设置在所述密闭式箱体内，一压缩空气管线穿过密闭式箱体与所述涡流管的输入口连接；换热单元，设有一急冷器，所述急冷器固定在所述密闭式箱体内且与所述涡流管的输出口连接；所述急冷器内具有急冷盘管,所述急冷盘管为螺旋式急冷盘管，一裂解气进料管线穿过所述密闭式箱体与所述急冷盘管的入口连接；液相收集瓶，与所述急冷盘管的出口连接，安装在所述密闭式箱体内且位于所述急冷器下方；流量计，位于所述密闭式箱体内，入口通过软胶管线与液相收集瓶连接，流量计的出口与一排出管线相连接。

Description

便携式裂解气取样装置

技术领域

本实用新型涉及石油化工技术领域，尤其涉及一种针对乙烯工业裂解炉出口裂解气体产物的取样装置。

背景技术

在石油化工行业乙烯装置的裂解生产工艺过程中，为了了解乙烯工业裂解炉内石油烃类复杂的流体流动和化学反应过程，及时掌握、控制和调整乙烯裂解炉的工艺参数，需要分析石油烃裂解目的产物乙烯、丙烯、丁二烯等收率，便于优化原料和对工艺操作条件进行的必要调整。通过对乙烯裂解炉出口气体进行取样，供在线色谱仪进行分析或实验室取样分析。由于裂解气为高温含油水的混合气体，需要对其进行降温、油水分离处理，以得到气相样和液相样，并对气相产物进行体积计量和详细的全组分分析；液相样进行油水分离，得到油样再根据需要进行分馏处理得到汽油馏分和燃料油馏分，并进行准确的重量计量。从而获得裂解炉的产物分布数据。

中国专利公开号：CN202599711U公开了一种乙烯管式裂解炉取样装置。该设备包括两个带有螺旋式盘管的壳体、两个液相收集瓶、增湿瓶、湿式流量计及采样部件、测量部件等。该装置同样能达到对裂解气样中油水混合物进行冷凝分离，不凝气体烃类准确计量和组分分析，但设备较多，现场操作不便，劳动强度较大。

中国专利公开号：CN201622190U公开了一种工业裂解炉裂解气取样装置。该设备设立了两个壳体，两个螺旋急冷器、两个旋风分离器，四个深冷分离器及气体流量计。裂解气样依次通过上述设备，液相冷凝下来并进行油水分离、气相经流量计计量后放空。该设备气液分离效果较好，精度高，使用方便、维护简单，但设备较为复杂，加工难度大。

中国专利公开号：CN1456895公开了一种工业蒸汽裂解炉取样的装置和方法。该设备包括水冷器、废油罐、油气分离器、冰冷罐、水吸收罐和湿式流量计，来自裂解炉出口的油气混和物经水冷器冷却气液分离，不凝气体烃类经过水吸收罐后进入湿式流量计计量，然后放空。该设备气液分离效果不好，而且安装使用不便，不适用于狭小场所。

中国专利公开号：CN2519911Y公开了一种乙烯裂解炉出口裂解气自动取样装置，该设备包括带有换热单元的采样器，采样器的入口端经阀与工艺管线联接，采样器的出口端经气样出口管与分析仪器联接。换热单元呈环形设置在采样器的外周形成夹层，在采样器的气样出口端设置温度测量元件，其气样出口管上串接有电控阀和气样二次处理单元，温度测量元件、电控阀经电缆与温控单元连接，换热单元的进口端设置制冷单元。该设备仅得到气样，油样作为废液处理，不能得到完整的裂解气体分析数据。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于提供一便携式裂解气取样装置，包括:

密闭式箱体；

一涡流管，设置在所述密闭式箱体内，一压缩空气管线穿过密闭式箱体与所述涡流管的输入口连接；

一换热单元，设有一急冷器，所述急冷器固定在所述密闭式箱体内且与所述涡流管的输出口连接；所述急冷器内具有急冷盘管,所述急冷盘管为螺旋式急冷盘管，一裂解气进料管线穿过所述密闭式箱体与所述急冷盘管的入口连接；

一液相收集瓶，与所述急冷盘管的出口连接，所述液相收集瓶安装在所述密闭式箱体内且位于所述急冷器下方；

一流量计，位于所述密闭式箱体内，入口通过软胶管线与液相收集瓶连接，流量计的出口与一排出管线相连接。

于一实施例中，所述螺旋式急冷盘管具有10-15级螺旋式盘管。

于一实施例中，所述压缩空气管线上设有压缩空气进口阀，所述裂解气进料管线上设有裂解气进料阀。

于一实施例中，所述急冷器为管壳式结构，管程为所述螺旋式盘管，所述螺旋式盘管走高温裂解气，所述壳程走压缩空气冷却介质。

于一实施例中，所述急冷器的形状为圆柱体形，所述急冷器的材质为铁。

于一实施例中，所述急冷器的周侧焊接有支架。

于一实施例中，所述急冷盘管的下端为直管线，所述直管线穿过所述急冷器的底部中心、液相收集瓶的橡胶瓶盖进入液相收集瓶中。

于一实施例中，所述排出管线具有两个分支出口线，其中一分支出口线为取样管线，另一为放空管线，所述取样管线上设有取样阀，所述放空管线上设有放空阀。

于一实施例中，所述急冷器内设有温度计。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、急冷器制冷剂获取容易，可接排放排放、无污染，运行成本低。

2、急冷器内设置制冷剂温度指示，调节冷剂温度，满足制冷效果。

3、采用便携式气体体积流量计，灵活简便，代替以往采用的体积大、需大量注水的湿式流量计，减少了劳动强度。

4、采用装置结构简单，操作方便，易于携带，稳定可靠。

附图说明

图1为便携式裂解气取样装置示意图。

其中附图标记为：

1-压缩空气管线；

2-压缩空气进口阀；

3-涡流管；

4-输入口；

5-裂解气进料管线；

6-裂解气进料阀；

7-手柄；

8-温度计；

9-急冷器；

10-支架；

11-急冷盘管；

12-密闭式箱体；

13-换热出口管；

14-放空阀；

15-取样阀；

16-流量计；

17-软胶管线；

18-液相收集瓶。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型装置及其工作过程做进一步说明。

本实用新型提供的便携式裂解气取样装置，针对乙烯工业裂解炉出口裂解气体产物的取样装置包括：密闭式箱体12、涡流管3、换热单元、液相收集瓶18、流量计16、裂解气进料管线5及阀、压缩空气管线1及阀、连接胶软管、放空管线、取样管线及阀等。

参照图1，图1为便携式裂解气取样装置示意图。涡流管3设置在该密闭式箱体12内，一设有压缩空气进口阀2的压缩空气管线1穿过密闭式箱体12与该涡流管3的输入口4连接；换热单元，设有一急冷器9，所述急冷器9固定在所述密闭式箱体12内且与所述涡流管3的输出口连接；所述急冷器内具有急冷盘管11,所述急冷盘管11为螺旋式急冷盘管，一裂解气进料管线5穿过所述密闭式箱体12与所述急冷盘管11的入口连接；液相收集瓶18与急冷盘管11的出口连接，液相收集瓶18安装在该密闭式箱体12内且位于该急冷器9下方，流量计16位于所述密闭式箱体内，入口通过软胶管线与液相收集瓶连接，流量计的出口与一排出管线相连接。排出管线穿出该密闭式箱体12与外界连通。

急冷器9为管壳式结构，外径150mm，高度200mm，管程为该螺旋式盘管，该螺旋式盘管走高温裂解气，该壳程走压缩空气冷却介质，与涡流管的输出口连接。在本实施例中，急冷器9的形状为圆柱体形，急冷器9的材质为铁。急冷器9的周侧焊接有支架10，使得急冷器固定在该固定箱体上。急冷器9设有换热出口管13，换热出口管13穿过密闭式箱体与外界连通。

螺旋式急冷盘管位于圆柱体形急冷器内，该螺旋式急冷盘管具有10-15级螺旋式盘管。急冷盘管11的上端连接带有设有裂解气进料阀6的裂解气进料管线5，急冷盘管11的下端为直管线，该直管线穿过圆柱体形急冷器底部中心及液相收集瓶18的橡胶瓶盖进入液相收集瓶18中，该液相收集瓶18为具有调节高度装置的液相收集瓶18。该液相收集瓶18通过软胶管线17与流量计16的入口连接，流量计16的出口与排出管线相连接，该流量计16为体积流量计，该排出管线有分为两个分支出口线，其中一分支出口线为取样管线，另一为放空管线，该取样管线上设有取样阀15，所述放空管线上设有放空阀14。便携式体积流量计16出口连接的该放空管线和取样管线，当取样时用铝箔气袋进行气相取样。箱体外部顶端有一个手柄7，便于携带。

来自裂解炉出口的油气混合物经急冷器9冷却，冷凝的液相样品收集在液相收集瓶18中，不凝气体烃类经便携式流量计16计量，然后取样或放空。

本实用新型中，采用涡流原理制冷，制冷剂为压缩空气。液相收集瓶18、流量计16用橡胶软管相连接。

急冷器9内设置温度计8，以便及时检测冷却剂温度。当急冷器9夹层内的温度高于-10℃时，打开压缩空气进口阀2，压缩空气进入涡流管3，涡流管3工作，开始制冷；当急冷器9夹层内的温度低于-10℃时，关闭压缩空气进口阀2，涡流管3停止制冷。

高温裂解气经螺旋式的急冷器9分离出油水液相后，不凝气体烃类进入便携式体积流量计16计量体积后，进行采气样和放空。液相收集瓶18采集的是油水混合物，可进行油水分离并计量油样重量，油样根据需要可以进行简易分馏分离汽油馏分和燃料油馏分，并计量各馏分重量；从流量计读出裂解气样体积流量，进行物料平衡计算，并利用气相色谱仪进行详细的全组分分析。

采用0.5-0.7MPa的压缩空气作为制冷剂，经涡流管3制冷后通过急冷器9冷端入口，在急冷器9内和急冷盘管11夹层内形成一个低温环境(通常为-10℃)，对急冷盘管11内的高温裂解气进行冷却降温，使其中的重组分成分和水分冷凝分离。急冷器9顶部设置测温点，当急冷器9壳层内的温度高于-10℃时，打开压缩空气进口阀2，压缩空气进入涡流管3，涡流管3工作，开始制冷；当急冷器9壳层内的温度低于-10℃时，关闭压缩空气进口阀2，涡流管3停止制冷。

换热单元环形设置在急冷管的外周形成夹层，在换热器顶端设置温度计，压缩空气经涡流管产生冷区介质，将高温裂解气进行冷却。本实用新型换热效率高，制冷剂容易获取，装置操作方便、易于携带，可广泛用于石油化工行业的各型乙烯裂解炉。

本实用新型工作过程为：

1、将取样装置的裂解气进料管线5与裂解炉管急冷锅炉出口处取样口相连，打开裂解气进料阀6，对取样装置的管线进行吹扫，清扫管线内壁杂质。

2、打开压缩空气管线1的压缩空气进口阀2，

打开压缩空气进口阀2，调节空气流量，已使裂解气出口端温度达到设定值(如4℃)，并用软胶管将各路连接好。

3、打开裂解气进料阀6，开始取样，同时记录体积流量计读数。

4、经急冷器9冷凝下来的油水液相收集在液相收集瓶18中，未被冷凝的气态烃经过流量计计量体积流量后放空。在采用期间，利用铝箔气袋从湿式量计气体后的取样口采集气体样品，进行色谱分析裂解气的烃类组成与含量分布等。

5、待液相收集瓶18中液相产物足量时，关闭进料阀，同时记录流量计读数。

举如下实施例说明采用本装置的实验结果：

实施例一

工业装置USC-176型裂解炉，以石脑油为原料，表1裂解温度为850℃时的实验结果：

表1

实施例二

工业装置SC-1型裂解炉，以LPG(液化石油气)为原料，表2裂解温度为855℃时的实验结果：

表2

Claims (9)

1.便携式裂解气取样装置，其特征在于，包括:

密闭式箱体；

一涡流管，设置在所述密闭式箱体内，一压缩空气管线穿过所述密闭式箱体与所述涡流管的输入口连接；

一换热单元，设有一急冷器，所述急冷器固定在所述密闭式箱体内且与所述涡流管的输出口连接；所述急冷器内具有急冷盘管,所述急冷盘管为螺旋式急冷盘管，一裂解气进料管线穿过所述密闭式箱体与所述急冷盘管的入口连接；

一液相收集瓶，与所述急冷盘管的出口连接，所述液相收集瓶安装在所述密闭式箱体内且位于所述急冷器下方；

一流量计，位于所述密闭式箱体内，入口通过软胶管线与液相收集瓶连接，流量计的出口与一排出管线相连接。

2.如权利要求1所述的便携式裂解气取样装置，其特征在于，所述螺旋式急冷盘管具有10-15级螺旋式盘管。

3.如权利要求1所述的便携式裂解气取样装置，其特征在于，所述压缩空气管线上设有压缩空气进口阀，所述裂解气进料管线上设有裂解气进料阀。

4.如权利要求1所述的便携式裂解气取样装置，其特征在于，所述急冷器为管壳式结构，管程为所述螺旋式盘管，所述螺旋式盘管走高温裂解气，所述壳程走压缩空气冷却介质。

5.如权利要求4所述的便携式裂解气取样装置，其特征在于，所述急冷器的形状为圆柱体形，所述急冷器的材质为铁。

6.如权利要求1所述的便携式裂解气取样装置，其特征在于，所述急冷器的周侧焊接有支架。

7.如权利要求1所述的便携式裂解气取样装置，其特征在于，所述急冷盘管的下端为直管线，所述直管线穿过所述急冷器的底部中心、液相收集瓶的橡胶瓶盖进入液相收集瓶中。

8.如权利要求1所述的便携式裂解气取样装置，其特征在于，所述排出管线具有两个分支出口线，其中一分支出口线为取样管线，另一为放空管线，所述取样管线上设有取样阀，所述放空管线上设有放空阀。

9.如权利要求1所述的便携式裂解气取样装置，其特征在于，所述急冷器内设有温度计。