[发明专利]一种模拟实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种实验装置，特别涉及一种模拟实验装置。

背景技术

近年来，中国乃至世界范围内都面临着石油重质化劣质化问题，但随着经济的发展，轻质油品需量却日益增加，这就要求我们将重质油更多的加工成为轻质油品，以满足经济发展对轻质优质石油产品的需要。目前，稠油改质主要的技术手段有常规热裂化、临氢减粘裂化、供氢减粘裂化和临氢供氢减粘裂化。其中常规减粘裂化得到的改质油安定性、0API等较差，而其它改质技术常受到氢气来源、氢气活化和供氢剂开发优选难度大等问题的限制。

稠油中富含多环芳烃，其中有些可以在较缓和条件下加氢，有些在较缓和条件下却难以加氢。CO水热变换能产生的具有高活性的新生氢，如果能将新生氢原位作用于稠油中在较缓和条件下能够加氢的多环芳烃，得到的加氢产物一方面可以在稠油内部进行氢转移，起到内部潜在供氢剂作用，从而对难于在缓和条件下加氢的稠油分子起到加氢的作用；另一方面，其自身又转变为易加氢的多环芳烃，从而实现新生氢向稠油中高效传递的作用。CO水热变换过程中的原料CO可以通过延迟焦化产生的石油焦汽化获得，不仅可以不用对H2进一步活化而大幅度节约成本，还可更加高效的提升稠油改质效果。因此，多环芳烃氢转移与CO水热变换对稠油改质是一个具有巨大实用价值的课题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种模拟实验装置，本发明利用多环芳烃模型化合物代替稠油中的多环芳烃在CO水热变换环境下在实验模拟装置中进行加氢反应，进而将多环芳烃转化成具有芳并环烷环结构的化合物，从而成为稠油改质过程中的潜在供氢剂，降低生成油黏度，改善生成油安定性，最终达到稠油高效改质的目的。

本发明提到的一种模拟实验装置，包括CO储气罐（1）、高压反应罐、气液收集系统和控制系统四大部分，所述高压反应罐由电磁搅动器（12）、终止反应器（13）、爆破片（14）、第一热电偶（17）、罐盖（15）和高压罐体（16）构成，所述高压罐体（16）安装在加热炉（11）内腔，高压罐体（16）的顶部设有罐盖（15），在罐盖（15）上安装电磁搅动器（12）、终止反应器（13）、爆破片（14）、第一热电偶（17），爆破片（14）安装在罐盖（15）的上侧凸台的侧部，凸台的中部穿有电磁搅动器（12）和第一热电偶（17），电磁搅动器（12）的底部安设在高压罐体（16）内，中上部套有终止反应器（13），电磁搅动器（12）的顶部通过控制线连接到控制系统；

所述的气液收集系统包括气体收集罐（9）和液体收集罐（25）和第二热电偶（23）组成，其中，气体收集罐（9）通过管线与CO储气罐（1）并联后，再通过罐盖（15）连接到高压罐体（16），所述液体收集罐（25）通过管线、罐盖（15）连接到高压罐体（16）；

所述控制系统由温度和转速控制器（27）、液体收集罐温度显示器（28）、高压罐体温度显示器（29）和转速显示器（30）构成。

优选的，上述的高压反应罐还包括第一针阀（3）、第二针阀（20）、进气口（4）、排气口（19），所述CO储气罐（1）通过管线与高压反应罐的进气口（4）相连，并在高压反应罐进气口（4）安装第一针阀（3）对进气口开度进行控制，第一针阀（3）与高压反应罐的连接管线上安装有气相取样系统。

优选的，在气体收集罐（9）上部安装有氮气保护阀（6）、取气阀（7）、第一压力表（8），下部安有液体的放空阀（10）。

优选的，在罐盖（15）的右端设置有第二压力表（18）、排气口（19）和第二针阀（20），第二针阀（20）对排气口（19）的开度进行控制。

优选的，上述的气体收集罐（9）的下端设有放空阀（10），上端一侧设有取气阀（7）和第一压力表（8），上端中部通过管线和阀门（5）连接到第一针阀（3）与罐盖（15）之间的管线上。

优选的，在阀门（5）下侧的管线上连接有氮气保护阀（6）。

优选的，上述的液体收集罐（25）上部安有第三压力表（24）和第二热电偶（23），下部设有取液阀（26）。

优选的，第一热电偶（17）与第二热电偶（23）和电磁搅动器（12）通过线路与温度和转速控制箱（27）相连通。

优选的，所述终止反应器（13）采用速冷盘管。

本发明提到的一种模拟实验装置的使用方法，包括以下操作步骤：

（1）检查试验装置密闭性，若密闭性完好则将水和作为多环芳烃模型化合物的蒽和萘溶于甲苯后置于高压罐体内，用CO充压，吹扫三次后充压至反应初始压力；