[实用新型]一种用于重质油热反应过程中黏度的测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量装置领域，尤其是一种用于重质油热反应过程中黏度的测定装置。

背景技术

世界原油资源日益重质化和劣质化，再加上加工重质原油所带来的成本优势，导致全球约有42％的石化炼制企业(美国：约有2/3炼制企业)倾向于提高加工原料中重质原油的比例，随之产出的重质劣质渣油数量也必然随之增大。国家统计局公布的最新数据显示，我国2013年加工原油高达4.79×10⁸吨，其中重质原油占有相当的比例。这些重质原油中大于500℃的渣油产量高、加工难、应用价值低。我国石化炼制企业当前面临的主要挑战之一便是如何最大限度的加工利用这些宝贵的石油资源，在满足日益增长的轻质运输燃料油需求的同时，提高资源利用效率，增加企业经济效益。因此高效转化劣质渣油的加工技术成为了各大炼制企业和国际能源公司关注的焦点。美国《石油时代》评述渣油加工技术时指出新一代炼油工艺主要有三种，即渣油催化裂化、延迟焦化以及渣油加氢。其中延迟焦化工艺，加工中不使用催化剂，工艺过程较为简单成熟，投资较小，特别适合轻质化以高残碳、高沥青质、高杂原子(硫、氮、氧)和高金属(如：镍、钒等)为特点的劣质渣油。目前已成为全球劣质重(渣)油轻质化最有效的过程之一。同时近年来，我国逐步建立并扩大与委内瑞拉加拿大等国家的能源合作。委内瑞拉超重原油和加拿大油砂沥青等重油很有可能成为未来我国炼油企业加工原料的重要接替资源。这些非常规重质/超重质石油资源黏度很大，给开采、管输都带来了巨大的挑战。

因此，在轻质掺稀油稀缺的地区，以轻度热裂化(或供氢热裂化)的方法就地获得黏度低、原油重度°API较高、储运稳定性好的改质油成为解决这一问题的最佳方案。无论是轻度热裂化还是深度焦化工艺都属于重质油热反应工艺过程，目前热反应工艺过程的发展和反应工程设计都聚焦在研究原料、裂解中间产物、产物的化学组成与反应器最佳操作条件之间的关系。研究和设计需求表明影响反应器中化学反应进程的关键因素之一是热反应体系的黏度。反应体系黏度能影响反应体系与涉热装置表面接触的性能，如加热炉炉管结焦结垢等，还能控制体系内部热反应的进程，影响最终的产物性质(焦化成焦形貌)。为了更好地理解与掌握在多相反应器(譬如，焦炭塔)中反应流体的反应行为，以便针对性的设计反应器、调节反应操作，反应体系基本的黏度性质是首先需要定量测量得到的数据。

热反应体系一般反应温度较高，反应速度快，体系化学组成变化也较快，这就要求测量黏度的装置升温速率较快(以秒为单位)，同时黏度的测量要迅速，具有即时性。热反应过程中还会发生气化、裂解，产生大量气泡，还会有不溶于有机溶剂的高碳化度残渣(譬如，焦)生成，这些都能显著地改变热反应体系的流体特性。

上述热反应体系的特点使得一些传统的高温黏度测量方法，譬如，专利CN101308074A公开的毛细管黏度计法、专利CN202735196U公开的旋转黏度计法、专利CN103480974A公开的平行板流动法等，不能适用于重质油热反应过程中黏度的测量。专利CN101685058A和专利CN2852109Y公开了涉及到石油化工类似的高温黏度测量装置，但是所用装置升温速率较慢，以分钟计量，同时所用装置的黏度-扭矩功率公式必须建立在选取的标准物质温度不发生性质变化的基础上，不能满足热反应过程黏度测量的需要。因此，以提高测量系统升温速率、测量简单快捷性以及应对热反应体系复杂相态分布的能力为重点，研究一种新的重质油热反应过程黏度表征方法，开发重质油热反应过程黏度快速即时测量的装置具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对重质油热反应过程的特点，克服上述现有方法存在的不足而提供一种用于重质油热反应过程中黏度的测定装置。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种用于重质油热反应过程中黏度的测定装置，由反应装置、测量系统、控制系统三部分组成。