重油热解

2 实验装置与流程

重油快速热解反应在小型流化床反应装置上进行，实验流程如图2-1所示。原料油由油泵抽出送经预热炉加热到预定温度，从下部进入流化床反应器与加热好的高温催化剂接触进行催化裂解反应。反应油气在反应器扩大段内经过过滤器与催化剂分离，进入冷凝器将气体产物冷凝分离，经气液分离器后，液体产物被收集，气体产物进入湿式流量计，测量体积，然后进入集气袋，留作取样分析。

整个反应系统可分为进样系统，反应系统，分离系统，测量分析系统四部分。

1．进样系统

包括一台自加热双通道柱塞式计量泵、原料油瓶、储水瓶和两台电子天平。通过调节计量泵改变反应的水油比，进常压渣油时要边加热边输送，防止渣油冷凝堵塞管路。

2．反应系统

包括流化床反应器、预热炉、加热炉、热电偶等。反应器是反应系统的核心，为了保证流化床内的流化状态，在反应器底端设置不锈钢分布板。反应器中心是一端封闭的热电偶盲管，内置测量反应管芯温度的热电偶，测温点处于加热炉的恒温区域内，以保证反应温度的准确性。反应器出口设有200目丝网过滤器，防止磨损的石油焦被气流带出反应器。预热炉与加热炉是反应的热源，为了保证流化床内的反应温度均匀温度，加热炉采用四段控温加热，分别由四个温度控制器控制并指示温度，通过对加热炉四段温度的调节，可以保证在反应器中重油裂解反应所需热量。

图2-1 重油快速裂解反应流程图

1.柱塞式计量泵

2.气瓶

3.预热炉

4.电加热炉

5.流化床反应器

6.热电偶

7.冷凝器

8.气液分离器9.电子天平10.湿式流量计11.集气袋12.气相色谱仪

Fig 2-1 Reaction flowsheet of heavy oil fast cracking

1.pluger meter ring pump

2.gas bottle

3.preheating furnace

4.electric heating furnace

5.fluidized reator

6. thermocouple

7.condensator

8.gas-liquid separator

9.electronical

balance

10.water-sealed flowmeter 11.gas collection bag 12. Gas chromatograhy

3．分离系统

包括冷凝器、气液分离器两部分。裂解产生的高温油气先经过水冷，将温度降至常温，液相冷凝在气液分离器底部，气体产品从分离器顶部排出，进入后续测量分析系统。

4．测量分析系统

包括气相色谱仪、湿式流量计、电子天平。气相色谱仪用来分析气体产物的组成，其中，氢火焰检测器分析可燃组分，热导检测器分析氢气、一氧化碳和二氧化碳。湿式流量计用来测量气相产物的体积。电子天平用来称量反应过程中，反应中进入反应系统的水和原料油的质量，以及反应后液体产物的质量。

2.1.3 实验步骤与数据处理方法

2.1.

3.1 实验步骤

（1）将粉碎过筛后的石油焦装入流化床反应器中，然后，各段连接完好，通入氮气，检查装置气密性；

（2）确定装置气密性良好，开始对反应器进行加热，加热过程中通氮气；

（3）待流化床内加热到所需温度，关闭氮气，通入水和原料油，根据反应器内温度变化，调节加热炉各段功率，至温度稳定；

（4）温度稳定后，在T 1时刻，记下水量10m ，原料油质量20m ，液体产物容器质量30m ，湿式流量计示数V 0，反应△T 时间后，在T 2时刻，记下剩余水量t m 1，剩余油质量t m 2，液体产物容器质量t m 3，湿式流量计示数Vt 。期间，将生成气体装入气体收集袋收集；

（5）关闭柱塞泵和加热炉，停止反应。