[实用新型]干馏瓦斯积碳特性检测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于气体特性检测领域，具体地说，涉及一种干馏瓦斯积碳特性检测系统。

背景技术

瓦斯全循环油页岩干馏工艺采用二级加热技术对循环瓦斯进行加热，在此过程中，一级管式换热器的水平换热管道中会出现积碳的现象，虽然有相关资料称此现象与硫腐蚀有很大的关系，但是只要换热器管道的材质中含有Fe、Co、Ni等过渡型金属元素，那么当干馏瓦斯经过时，一定会有积碳的产生。积碳不是独立的碳原子，而是由若干碳原子稠合而成。当其附着在金属管道壁面时，不仅会堵塞管道，影响炉管的传热效率，还会造成壁面刚性下降，影响装置的使用寿命。

若要研究抑制积碳的方法，需要对干馏瓦斯的积碳特性进行研究。目前，针对此类问题还没有一种完整的试验分析装置。以往一些试验方法如称重法、测直径法等，只针对单一的有机气体进行研究，且程序繁琐不易操作。最新的测量积碳方法“积碳折算法”，即将积碳气化后，通过采集的数据折算出积碳的量。此方法操作简便，精度高，但其只适用于试验后积碳的检测，对于干馏瓦斯这种多组分气体积碳过程的研究则缺乏较为稳定且持续的气源。研究干馏瓦斯积碳特性最为困难的就是气源问题，解决气源问题的方法一般有去现场试验、从现场取气、自己配气等。去现场试验是利用现场生产过程中产出的气体进行研究。从现场取气则是利用压缩设备将气体装入钢瓶运回实验室进行研究。而配气则是根据以往检测的现场干馏瓦斯的组分，将不同组分气体按照所占百分比进行配置。

但是，以上方法在实际应用中有很大的弊端，如下：

1)现场试验。虽然现场气量足够大，但是由于现场生产设备繁琐、安全性要求很高且很难将现场的设备与试验设备进行关联，故此种方法难度较大。

2)现场取气。现场取气涉及问题较多，一个是压缩设备以及运输成本问题，在有就是如果将气体通过压缩设备装入钢瓶，可能碳原子数较多的烃类会附着在钢瓶的内壁，对试验气体组分产生影响。

3)自己配气。由于干馏瓦斯成分复杂，配气成本很高并且也会存在碳原子数较多的烃类残留在钢瓶内壁的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种干馏瓦斯积碳特性检测系统，从而解决现有检测系统与方法的设备繁琐、无法提供稳定的气源以及碳原子容易在检测过程中残留，造成试验气体的组分不稳定，从而导致检测成本高以及检测结果的精度低等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种干馏瓦斯积碳特性检测系统，包括一干馏设备、一积碳设备以及一积碳分析设备。干馏设备包括一干馏炉、一气体导出管以及一第一冷却水浴。气体导出管连接于干馏炉与第一冷却水浴之间，其中干馏炉用以干馏一原料为半焦与干馏气体，气体导出管用以输送干馏气体，第一冷却水浴用以冷却干馏气体为干馏瓦斯。积碳设备包括一积碳反应炉以及一反应管，反应管可拆卸的设置于积碳反应炉上，且反应管的一端连接于第一冷却水浴，另一端穿过积碳反应炉，并且露出于积碳反应炉外，其中积碳反应炉用以加热反应管，干馏瓦斯通过反应管，并且于反应管的内壁面形成积碳。积碳分析设备包括一积碳氧化炉、一分析装置以及一第二冷却水浴。积碳氧化炉用以加热具有积碳的反应管，并且氧化积碳为二氧化碳；分析装置用以采集二氧化碳的数据，并且对应产生积碳数据；第二冷却水浴连接于积碳氧化炉与分析装置之间，用以冷却二氧化碳，并且输送二氧化碳至分析装置。

与现有的方案相比，本实用新型所获得的技术效果：

在本实用新型的干馏瓦斯积碳特性检测系统中，检测系统包括干馏、积碳以及积碳分析三部分，干馏部分采用连续运行方式产出干馏气体，原料干馏完全，所产干馏气体具有很高的代表性，完全能够满足试验用气量的需要，很好的解决了试验气源问题。后续的积碳部分采用连续流动的反应方式，与工厂中实际运行的条件很相近。积碳分析部分通过数据采集仪器与计算机相结合的方式可快速准确检测干馏瓦斯在反应管内的积碳情况，再配合红外、扫描电镜和气相色谱等相应仪器还可对干馏瓦斯反应前后的组分变化、干馏瓦斯中的主要成碳物质以及干馏瓦斯积碳的微观形态等相应问题进行分析和研究，检测结果精度高，具有很大的实用价值，并且可做为检测不同种类原料的干馏瓦斯积碳特性的一种有效工具。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的干馏设备的平面图；

图2为本实用新型的一实施例的积碳设备的平面图；

图3为本实用新型的一实施例的积碳分析设备的平面图；以及

图4为本实用新型的一实施例的干馏瓦斯积碳特性检测方法的流程图。

具体实施方式