[实用新型]群控式石油化工反应试验装置

说明书

本实用新型涉及一种群控式试验装置，特别是一种群控式石油化工反应试验装置。

现有的各种石油化工反应试验装置多为相应工业装置的机械缩小，每套装置都有其独立的进料设备、反应器及相应的单独温度、压力和流量控制设备，其配置设备多，占有空间大。典型装置有：(1)传统电炉加热筒式反应装置；(2)XYTEL公司的催化剂评价系统。

上述装置(1)的反应部分由多段(通常3至8段)电炉控制一个反应筒的温度，每段电炉配备一个单独的控制回路，其装置成本高，且由于每个控制回路的系统偏差不一，这种试验装置的反应温度控制精度较差。装置(2)的反应部分，每个反应筒由一个配备搅拌器的高温盐浴控制温度，其温度控制仪表较装置(1)大为减少，反应温度控制精度高，但由于增加了搅拌器和相应控制设备，其装置成本也偏高。

上述现有石油化工反应试验装置的共同特点是，均系相应工业装置流程的全程缩小，仅仅适宜进行单一体系催化剂评价及其工艺研究试验。如果同时评价多种或多系列催化剂，或同时进行大量工艺条件试验，就要投用多套这种现有的试验装置，使试验成本大为增加。由于单独控制的各套装置，其系统偏差不一，同时得到的这种试验结果，其可靠性较差。

本实用新型的目的是提供一种与现有试验装置相比，装置投资及试验成本低廉，运转效率和试验结果可靠性高的群控式石油化工反应试验装置。

本实用新型所提供的群控式试验装置，其特征在于：将二个或多个单独反应器集中在同一加热体系和温度控制回路内，各个反应器之间温度、压力和进料可进行统一控制。其设备构成主要包括二个或多个反应器、单一盐浴部分、电加热器、搅拌器或夹层导流管。

上述反应器均自带子压力控制器并集中在同一压力控制体系内，既可实现各套反应器之间无相对压力偏差，又可灵活调节每套反应器各自的操作压力；各反应器可通过进料与排气阀门的开、关来实现各种串联和并联流程的不同组合。反应器的加热及温度控制部分采用高温盐浴传热，可采用搅拌器或夹层导流管的方式来实现各反应器温度的均匀分布。

本实用新型可同时对两个或两个以上反应器进行相同温度、相同或不同压力、相同或不同物料流量条件的控制。

以下有关装置原理和设备结构的例子，仅仅是本实用新型的技术说明，并不构成对本实用新型的任何限制。

图1为涉及气、液相进料的群控式石油化工反应试验装置原理说明图：对同一液体和同一气体进行试验的群控式反应器，用一台进料泵通过流量分配器A按需要将液体送入各个反应器；气体经压力控制部分⑨，⑩，设定各个反应器压力后，分别与各路液体进料混合进入各个反应器。装置上所有反应器置于只有一个温度控制回路的高温盐浴B中，在相同的温度下试验。各反应器的反应生成物分别通过阀门④，⑥，⑧进各自的气液分离器进行气液分离。各反应器的气体流量分别由各自气液分离器的气体排放口控制。

对于仅进行液相反应的试验，关闭各反应器的进气阀⑨，⑩，即可；对于仅进行气相反应的试验，关闭液体进料泵即可。

本实用新型的反应器群加热及温度控制部分采用高温盐浴传热，设备构成包括盐浴、反应器、电加热器、搅拌器或夹层导流管，如附图2、图3所示。

图2是采用搅拌器的反应器群盐浴结构图，图中所示：(1)反应器、(2)熔盐、(3)保温材料、(4)电加热器、(5)搅拌器、(6)热偶套管。搅拌器以强方式使盐浴内温度均匀分布，保证各反应器上下部分加热温度均相等。

图3是采用夹层导流管的反应器群盐浴结构图，图中所示：(1)反应器、(2)熔盐、(3)保温材料、(4)电加热器、(5’)上导气管、(6)热偶套管、(7)夹层导流管、(8)下导气管。电加热器置于导流管内作为供热区，反应器置于导流管外作为耗热区。供热区内温度较高，熔盐密度较小，耗热区内温度较低，熔盐密度较大。供热区与耗热区之间熔盐的密度差形成图8中所示，供热区熔盐向上、耗热区熔盐向下的自然循环流动，这种循环流动可使各反应器的上下部分之间形成相同的微小温差。夹层导流管内、外套管之间有一层热阻较大的空气，可保持供热区与耗热区之间一定的温差。供热区的热偶套管设置一个热偶用于温度控制回路，耗热区的热偶套管上下部位各设置一个热偶用作显示监测该区域上下温差。对于需要频繁升、降温的试验过程，可采用经由导气管强制通风的操作来实现盐浴的快速降温。

本实用新型的盐浴至少可设置两个反应器，电加热器数量可随其单个功率的大小设置，采用一个温度控制回路，实现多个反应器之间无偏差的加热温度控制。