[发明专利]一种半开放式原油多步裂解生气装置及方法

说明书

本发明公开了本发明提供了一种半开放式原油多步裂解生气装置及方法，半开放式原油多步裂解生气装置包括第一裂解机构、第二裂解机构及定量机构；定量机构包括活塞容器、活塞、驱动件、第三温度调节件、第一连通管、第二连通管及采样管。本发明的有益效果是：通过在第一反应釜内对原油样品进行原油裂解生气过程，将第一反应釜内原油裂解生成的气体分次导入第二反应釜内，并通过定量机构测定原油裂解生气过程生成的气体总量及各组分含量，再第二反应釜内对原油裂解生成的气体进行湿气继续裂解生气过程，并通过定量机构测定湿气继续裂解生气过程生成的气体总量及各组分含量，从而实现了对原油裂解生气和湿气继续裂解生气过程分别进行监测的目的。

技术领域

本发明涉及原油裂解技术领域，尤其是涉及一种半开放式原油多步裂解生气装置及方法。

背景技术

原油裂解生气是有机质成烃理论的重要组成部分，其过程是一个烃类物质碳数不断降低的过程，可以简单的表述为以下两个步骤：

①原油——湿气+甲烷

②湿气——甲烷

原油裂解热模拟实验是重建原油裂解生气过程的唯一方法，原油裂解生气热模拟实验是基于生烃动力学的时间-温度互补原理，通过对原油进行短时间内的高温加热以达到地质条件下的长时间相对低温裂解生气的目的。由于原油在实验室高温条件下会气化，因此无法对其进行开放体系热模拟实验，传统的原油裂解生气实验是封闭体系，其实验产物是各阶段产物累积的结果，不能有效监测不同裂解产气阶段的产气特征。同时，其实验结果也是以上两个步骤的综合影响，即原油裂解的同时，湿气裂解也在发生，无法分别监测，造成难以对原油裂解生气过程进行精细分析。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种半开放式原油多步裂解生气装置及方法，用以解决现有的原油裂解生气实验难以对原油裂解生气和湿气继续裂解生气过程分别进行监测、导致难以对原油裂解生产过程进行精细分析的技术问题。

第一方面，本发明提供了一种半开放式原油多步裂解生气装置，包括：

第一裂解机构，所述第一裂解机构包括第一反应釜及第一温度调节件，所述第一反应釜具有一密闭的第一反应腔，所述第一温度调节件用于调节所述第一反应腔内的温度；

第二裂解机构，所述第二裂解机构包括第二反应釜及第二温度调节件，所述第二反应釜具有一密闭的第二反应腔，所述第二温度调节件用于调节所述第二反应腔内的温度；

定量机构，所述定量机构包括活塞容器、活塞、驱动件、第三温度调节件、第一连通管、第二连通管及采样管，所述活塞滑动设置于所述活塞容器内，所述活塞与所述活塞容器的内壁之间形成一体积可调的活塞腔，所述驱动件与所述活塞连接且用于驱动所述活塞滑动，所述第三温度调节件用于调节所述活塞腔内的温度，所述第一连通管的一端与所述第一反应腔连通，所述第一连通管的另一端与所述活塞腔连通，所述第一连通管上设置有第一调节阀，所述第二连通管的一端与所述第二反应腔连通，所述第二连通管的另一端与所述活塞腔连通，所述第二连通管上设置有第二调节阀，所述采样管与所述活塞腔连通，所述采样管上设置有采样阀。

进一步地，所述第一温度调节件包括第一加热炉及第一温度传感器，所述第一加热炉具有第一炉膛，所述第一加热炉上开设有与所述第一炉膛连通的第一进水口及第一出水口，所述第一反应釜内置于所述第一炉膛内，所述第一温度传感器设置于所述第一炉膛内且用于测定所述第一炉膛内的温度。

进一步地，所述第一裂解机构还包括第一压力计，所述第一压力计用于测定所述第一反应腔内的气体压强。

进一步地，所述第二温度调节件包括第二加热炉及第二温度传感器，所述第二加热炉具有第二炉膛，所述第二加热炉上开设有与所述第二炉膛连通的第二进水口及第二出水口，所述第二反应釜内置于所述第二炉膛内，所述第二温度传感器设置于所述第二炉膛内且用于测定所述第二炉膛内的温度。