一种烷基化油脱氯剂性能评价装置的制作方法

1.本实用新型属于化工装置技术领域，具体涉及一种烷基化油脱氯剂性能评价装置。


背景技术：

2.烷基化油是石油炼制过程中的一种含烃类的产品，是将液化石油气中的异丁烷在强酸的催化下与丙烯、丁烯等烯烃发生加成反应生成的以异辛烷为主的液体产品，是清洁汽油重要的调和组分。烷基化油具有辛烷值高、挥发性(雷德法蒸气压)小、有毒物(烯烃、芳烃、硫)含量少、燃烧清净性好等优点，在油品升级过程中脱颖而出，具有广阔的发展空间。
3.烷基化油的生产中含有微量的有机氯化物(例如：2-氯丁烷、2-氯-2-甲基丙烷、2-氯-2-甲基丙烷、3-氯甲烷和3-氯乙烷等)，有机氯化物的存在会导致设备腐蚀，因此，必须从根本上解决有机氯化物对设备的腐蚀问题，从烷基化油中脱除有机氯化物。
4.专利cn104020068a报道了一种脱氯剂脱氯性能检测装置，包括称重装置、氮气罐、储气罐、气体质量流量控制器、浓盐酸罐、反应管、预热炉、测温装置、脱氯剂容器、反应炉、反应终点提示罐、尾气处理罐；其主要涉及对高炉煤气中hcl气体的脱除，能用此装置进行评价的脱氯剂范围较为局限，评价精度较低，且对脱氯剂氯含量不能进行全面的评价。
5.因此，针对现有评价装置脱氯效果评价不全面、再生效果评价步骤复杂、最佳工艺条件遴选困难、评价结果不能在线处理等问题，发明能够对脱氯剂进行多方面统一评价的一种烷基化油脱氯剂性能评价装置十分有必要。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种烷基化油脱氯剂性能评价装置，实现对烷基化油脱氯剂从温度、压力、空速、再生效果等多个维度进行实验阶段全面评价，确定最佳工艺条件，操作步骤简单，且能实现评价结果在线处理。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
8.一种烷基化油脱氯剂性能评价装置，包括进料组件，所述的进料组件的第一出口通路与混合器的入口相连，混合器的一个出口连接有氯含量测定系统的第一入口管道，另一个出口连接有反应管；
9.所述的氯含量测定系统的第二入口管道与评价后处理组件相连；
10.所述的反应管的入口还连接有氮气气瓶，所述的反应管的出口并联连接评价后处理组件和再生后处理组件；
11.所述的进料组件的第二出口通路连接排空管道。
12.本实用新型还具有以下技术特征：
13.优选的，所述的进料组件包括称量系统，所述的称量系统上部设置有原料罐，所述的原料罐上通过管路连接进料泵入口，所述的进料泵的第一出口通路上设置有第一单向阀和第一稳流阀，第二出口通路上设置有第二单向阀。
14.进一步的，所述的进料组件并联设置有多组。
15.优选的，所述的评价后处理组件包括通过管道依次串联连接的第一冷凝系统、取样系统和第一尾气吸收管，所述第一尾气吸收管的出口通路通过第一排空截止阀连接排空管道；
16.所述的氯含量测定系统的第二入口管道与取样系统的出口管道相连。
17.优选的，所述的再生后处理组件包括通过管道依次串联连接的第二冷凝系统、第二尾气吸收管和第三尾气吸收管，所述第三尾气吸收管的出口通路通过第二排空截止阀连接排空管道。
18.优选的，所述的反应管的入口处配套有安全阀，所述的反应管外部设置有加热系统，所述的反应管出口的管道上依次设置有温度计和反应管压力表；
19.所述的反应管的出口管道分别连接第一冷凝系统和第二冷凝系统。
20.进一步的，所述的加热系统配置有pid控制器。
21.优选的，所述的第一冷凝系统的入口管道上依次设置有第一气体质量流量计和第一压力控制阀；
22.所述的第二冷凝系统的入口管道上依次设置有第二气体质量流量计和第二压力控制阀。
23.优选的，所述的氯含量测定系统与混合器相连的第一入口管道上设置有第一氯含量测试开关阀，与取样系统的出口相连的第二入口管道上设置有第二氯含量测试开关阀。
24.优选的，所述的氮气气瓶和反应管之间的管路上依次设置有供气截止阀、气瓶压力表、稳压阀和氮气气体质量流量计。
25.本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
26.本实用新型的技术方案，有利于对烷基化油脱氯剂从温度、压力、空速、再生效果等多个维度进行实验阶段评价，通过各个阀门、加热系统及进料泵可对反应压力、反应温度及反应空速进行灵活调节，从而优选出最佳工艺条件，全面了解脱氯剂性能；
27.本实用新型包括进料组件、反应管、氮气气瓶、评价后处理组件、再生后处理组件、氯含量测定系统；其中，进料组件、反应管、氮气气瓶、评价后处理组件、氯含量测定系统联用可对脱氯剂进行性能评价，反应管、氮气气瓶、再生后处理组件联用则可在相应条件下对脱氯剂进行再生处理，再生处理后的脱氯剂可直接在本评价装置上进行再生性能评价，极大地提高了性能的便捷性和评价效率，做到了用一套设备对脱氯剂性能进行多方位评价；
28.本实用新型通过在线称量装置将烷基化油消耗量传送至计算机的同时，处理前后烷基化油中的氯含量也通过氯含量测试系统直接传送至计算机，性能评价的各项参数及结果可同步实时更新，为工业化应用提供数据支持。
附图说明
29.图1为本实用新型的结构示意图；
30.图中各标号的含义为：
31.a-进料组件，b-评价后处理组件，c-再生后处理组件；
32.101-第一原料罐，102-第一称量系统，103-第一进料泵；104-第二单向阀，105-第一单向阀，106-第一稳流阀，201-第二原料罐，202-第二称量系统，203-第二进料泵，204-第
三单向阀，205-第四单向阀，206-第二稳流阀，301-第三原料罐，302-第三称量系统，303-第三进料泵，304-第五单向阀，305-第六单向阀，306-第三稳流阀，4-混合器，5-安全阀，6-加热系统，7-反应管，8-氮气气瓶，9-供气截止阀，10-气瓶压力表，11-稳压阀，12-氮气气体质量流量计，13-温度计，14-反应管压力表，15-第一压力控制阀，16-第二压力控制阀，17-氯含量测定系统，18-第一氯含量测试开关阀，19-第一冷凝系统，20-第二氯含量测试开关阀，21-取样系统，22-第一尾气吸收管，23-第一气体质量流量计，24-第一排空截止阀，25-第二冷凝系统，261-第二尾气吸收管，262-第三尾气吸收管，27-第二气体质量流量计，28-第二排空截止阀。
具体实施方式
33.以下结合实施例对本实用新型的具体内容做进一步详细解释说明。
34.如图1所示，一种烷基化油脱氯剂性能评价装置，包括进料组件a，进料组件a的第一出口通路与混合器4的入口相连，混合器4的一个出口连接有氯含量测定系统17，另一个出口连接有反应管7；进料组件a用于容纳并称量含氯烷基化油；反应管7用于容纳脱氯剂进行性能评价；氯含量测定系统17用于采集脱氯前后烷基化油中的氯含量，氯含量测定系统17为微库伦定氯仪或在线色谱。
35.所述的氯含量测定系统17的第二入口管道与评价后处理组件b相连；
36.评价后处理组件b用于完成评价后接收烷基化油、冷凝、取样、尾气净化、排空等后处理环节；
37.反应管7的入口还连接有氮气气瓶8，反应管7的出口并联连接评价后处理组件b和再生后处理组件c；氮气气瓶8用于向脱氯剂性能评价装置提供稳定的压力；再生后处理组件c用于完成再生后尾气冷凝、净化、排空等后处理环节；
38.进料组件a的第二出口通路连接排空管道。
39.进料组件a包括称量系统，称量系统上部设置有原料罐，原料罐上通过管路连接进料泵入口，进料泵的第一出口通路上设置有第一单向阀和第一稳流阀，进料泵第二出口通路上设置有与排空管道相连第二单向阀，用于在进料泵启动初期打开进料泵上方排空管道的单向阀对进料管道进行排空和置换；
40.进料泵用于将原料罐内的烷基化油输送到混合器，混合器用于将模拟烷基化油各组分混合均匀。
41.进料组件a并联设置有多组。
42.评价后处理组件b包括通过管道依次串联连接的第一冷凝系统19、取样系统21和第一尾气吸收管22，所述第一尾气吸收管22的出口通路通过第一排空截止阀24连接排空管道；
43.氯含量测定系统17的第二入口管道与取样系统21的出口管道相连。
44.再生后处理组件c包括通过管道依次串联连接的第二冷凝系统25、第二尾气吸收管261和第三尾气吸收管262，所述第三尾气吸收管262的出口通路通过第二排空截止阀28连接排空管道；
45.第一冷凝系统19和第二冷凝系统25的冷却介质为乙二醇、乙醇、水中的一种或多种组合。
46.反应管7的入口处配套有安全阀5，反应管7外部设置有加热系统6，反应管7出口的管道上依次设置有温度计13和反应管压力表14；反应管为内径16mm，高度150mm的不锈钢管；加热系统6的传热介质为硅油、导热油、水或电加热丝中的一种或多种组合；安全阀5在压力大于8mpa时自动泄压。
47.加热系统6的入口端靠近反应器7的入口端。
48.反应管7的出口管道分别连接第一冷凝系统19和第二冷凝系统25。
49.加热系统6配置有pid控制器。
50.第一冷凝系统19的入口管道上依次设置有第一气体质量流量计23和第一压力控制阀15；
51.第二冷凝系统25的入口管道上依次设置有第二气体质量流量计27和第二压力控制阀16；
52.冷凝管连接的位置靠近第一冷凝系统19和第二冷凝系统25的入口端；
53.第一压力控制阀15和第二压力控制阀16优选为背压阀；
54.尾气放空的放空量由第一压力控制阀15、第二压力控制阀16、第一气体质量流量计23和第二气体质量流量计27控制，尾气放空的放空量范围为0～100％，优选为5～15％。
55.氯含量测定系统17与混合器4相连的第一入口管道上设置有第一氯含量测试开关阀18，与取样系统21的出口相连的第二入口管路上设置有第二氯含量测试开关阀20。
56.氮气气瓶8和反应管7之间的管路上依次设置有供气截止阀9、气瓶压力表10、稳压阀11和氮气气体质量流量计12。根据观测氮气气体质量流量计12可相应的实时调节气体流量，截止阀9、稳压阀11的存在分别保证了气体流动时的压力、流量、流向更稳定。
57.实施例1：
58.如图1所示，实施例1提供一种烷基化油脱氯剂性能评价装置的脱氯剂氯脱除性能评价处理流程，具体如下：
59.预处理流程：检查装置气密性，气密性检查合格后，打开氮气气瓶8与反应管7之间的控制阀，对整套评价装置进行吹扫，吹扫过程持续至少20min以上，吹扫结束后关闭氮气气瓶8，启动第一进料泵103、第二进料泵203、第三进料泵303，打开进料泵上方与排空管道相连的第二单向阀104、第三单向阀204、第五单向阀304，将进料管中气体排出后停泵，该过程持续至少10min。
60.脱氯剂氯脱除性能评价处理流程：在反应管7中加入脱氯剂25ml，关闭第二压力控制阀16、第二排空截止阀28，开启第一压力控制阀15、第一排空截止阀24，在第一原料罐101中加入2-氯丁烷，第二原料罐201中加入2-氯-2-甲基丙烷，在第三原料罐301中加入异辛烷作为溶剂模拟烷基化油，调节第一进料泵103、第二进料泵203、第三进料泵303的流量为0.1ml/min、0.1ml/min、4.8ml/min，所有进料泵与混合器4相连，混合器4与反应管7相连，由混合器4中取样进行脱氯前氯含量的测定，通过以电加热丝进行加热、pid控制器进行控温的加热系统6设置反应温度为100℃，调节第一压力控制阀15的放空量为5％，通过氮气气瓶8及供气截止阀9、气瓶压力表10、稳压阀11、氮气气体质量流量计12调节评价装置压力为0.80mpag，通过温度计13与反应管压力表14观测反应管7中的温度及压力变化，当反应管7温度升至80℃时启动进料泵，向反应管7中输送含氯烷基化油；同时，启动以低温水为介质的第一冷凝系统19，用以接收并冷凝从反应管7中脱氯后的烷基化油，第一冷凝系统19与取
样系统21相连，由此取样进行脱氯后的氯含量测定；取样系统21与第一尾气吸收管22相连，将净化后的尾气排入空气中。
61.在本实施例中，如所需模拟烷基化油中含氯化合物种类大于两种，可在此基础上增加进样组件a。
62.在本实施例中，原料罐中的烷基化油可选用各组分相互区分的模拟油，也可直接选用含氯烷基化油用于评价脱氯剂性能。
63.在本实施例中，还应包括第一称量系统102、第二称量系统202、第三称量系统302，称量系统与原料罐相连，通过连接在线计算机实时返送反映含氯烷基化油消耗量的物料质量变化数据。
64.还应包括第一单向阀105、第一稳流阀106、第四单向阀205、第二稳流阀206、第六单向阀305、第三稳流阀306，依照图1所示顺序依次设置在进料泵与混合器之间的管段，用于控制评价装置进料走向及评价空速的稳定性。
65.反应管中脱氯剂装样量范围为0～30ml，优选为20～25ml。
66.还应包括安全阀5，当压力大于8mpa时自动泄压，将系统中的一部分气体/流体排入大气中，保护装置及人身安全。
67.由氮气气瓶8到反应管7的管段上依次设置有供气截止阀9、气瓶压力表10、稳压阀11和氮气气体质量流量计12，用以供给评价装置稳定的压力。
68.在本实施例中，还应包括氯含量测定系统17、第一氯含量测试开关阀18、第二氯含量测试开关阀20，其中氯含量测定系统17可以为微库伦定氯仪或在线色谱，混合器4与氯含量测定系统17相连，通过控制第一氯含量测试开关阀18测定使用脱氯剂前烷基化油中的氯含量，取样系统21与氯含量测定系统17相连，通过控制第二氯含量测试开关阀20测定使用脱氯剂后烷基化油中的氯含量。
69.在本实施例中，氯含量测定系统17优选为微库仑测氯仪，采用的操作条件如下：
70.反应气流速：
71.氧气流量：250～350ml/min
72.载气流速：
73.氮气流量：80～150ml/min
74.裂解炉炉温：
75.汽化段温度：700～800℃
76.燃烧段温度：850～950℃
77.稳定段温度：700～800℃
78.微库仑计：
79.偏压：240～265mv
80.增益：1100～1300
81.进样量：1～10μl
82.在本实施例中，第一压力控制阀15、第二压力控制阀16优选为背压阀。
83.在本实施例中，尾气放空的放空量由第一压力控制阀15、第二压力控制阀16和第一气体质量流量计23、第二气体质量流量计27控制，尾气放空的放空量范围为0～100％，优选为5～20％。
84.在本实施例中，加热系统6中的传热介质为硅油、导热油、水或电加热丝中的一种或多种组合。
85.在本实施例一中，第一冷凝系统19中的冷却介质为乙二醇、乙醇、水中的一种或多种组合。
86.实施例2：
87.如图1所示，实施例2提供一种烷基化油脱氯剂性能评价装置的脱氯剂再生处理流程，具体如下：
88.实施例2的预处理流程与实施例1一致；
89.脱氯剂再生流程：针对吸附含氯烷基化油后反应管7中的脱氯剂，关闭第一压力控制阀15、第一排空截止阀24，开启第二压力控制阀16、第二排空截止阀28，通过以电加热丝进行加热、pid控制器进行控温的加热系统6设置反应温度为200℃，调节第二压力控制阀16的放空量为7％，通过氮气气瓶8及供气截止阀9、气瓶压力表10、稳压阀11、氮气气体质量流量计12调节评价装置压力为0.50mpag，通过温度计13与反应管压力表14观测反应管7中的温度及压力变化，第二压力控制阀16设置在反应管7与第二冷凝系统25之间，用以控制脱氯剂性能评价装置的压力；同时，启动以低温乙二醇为介质的第二冷凝系统25，用以接收并冷凝从反应管7中再生后脱附的含氯化合物，第二冷凝系统25与第二尾气吸收管261、第三尾气吸收管262相连，将净化后的尾气排入空气中；
90.本实施例的再生时间为8h。
91.在本实施例中，还应包括安全阀5，当压力大于8mpa时自动泄压，将系统中的一部分气体/流体排入大气中，保护装置及人身安全。
92.在本实施例中，加热系统7中的传热介质为硅油、导热油、水或电加热丝中的一种或多种组合。
93.在本实施例中，第一冷凝系统19中的冷却介质为乙二醇、乙醇、水中的一种或多种组合。
94.在本实施例中，再生时间的范围为0～48h，可通过调节不同的再生时间评价该条件对脱氯剂再生性能的影响。
95.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例1及实施例2中的特征可以相互组合。
96.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义；在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
97.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。