[发明专利]微型流化床裂解反应分析装置及利用其对煤焦油进行裂解反应分析的方法

权利要求书

1.一种微型流化床裂解反应分析装置，其特征在于包括：

气瓶（1），气瓶出气嘴处安装有减压阀（2）；

样品瓶（15），用于盛装待裂解反应的液体原料；

反应器（13），外部设有加热炉（14），具有液体原料入口（10）、流化气体入口（22）和裂解产物出口（23），内部放置有流化介质（12）； 

切换阀组件，包括带有定量环（7）的六通阀（8）；

送料泵（5），通过进料管路（21）连通样品瓶（15）及六通阀（8），用于将液体原料输送到定量环（7）中； 

回料管路（18），位于样品瓶（15）及六通阀（8）之间，用于将多余的液体原料输送回样品瓶（15）； 

质谱分析仪（9），连接裂解产物出口（23），用于分析检查裂解反应的产物；和

电脑（11），连接质谱分析仪（9），将质谱分析仪（9）分析得到的数据进行保存并能读取和显示；

气瓶（1）的出气支路分成两条，第一条出气支路（19）依次经第一开关阀（4）、六通阀（8）后连接反应器（13）的液体原料入口（10），第二条出气支路（20）经第二开关阀（17）连接反应器（13）的流化气体入口（22）。

2.根据权利要求1所述微型流化床裂解反应分析装置，其特征在于：反应器（13）为管式结构，流化气体入口（22）及裂解产物出口（23）沿反应器（13）轴线方向设置，流化气体入口（22）设置在反应器（13）下端，裂解产物出口（23）设置在反应器（13）上端。

3.根据权利要求1所述微型流化床裂解反应分析装置，其特征在于：样品瓶（15）设置在水浴锅（16）内。

4.根据权利要求1所述微型流化床裂解反应分析装置，其特征在于：第一开关阀（4）为电磁脉冲阀。

5.根据权利要求1所述微型流化床裂解反应分析装置，其特征在于：送料泵（5）为蠕动泵。

6.根据权利要求1至5所述微型流化床裂解反应分析装置，其特征在于：第一条出气支路（19）及第二条出气支路（20）上均安装有气体质量流量计（6）。

7.一种利用权利要求1至5任意一项所述微型流化床裂解反应分析装置对煤焦油进行裂解反应分析的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）开启气瓶（1），利用减压阀（2）调整出气的压力，打开第二开关阀（17）同时第一开关阀（4）处于关闭状态，使气体由反应器（13）的流化气体入口（22）进入，调整气体进入速度；

2）设置加热炉（14）温度；

3）煤焦油原料进行预热降粘处理；

4）切换六通阀（8）旋钮至连接定量环（7）的通路，由送料泵（5）将预热降粘处理后的煤焦油原料泵送至六通阀（8）并充满定量环（7）；

5）再次切换六通阀（8）旋钮，使得定量环（7）与第一条出气支路（19）相连，完成进行进样准备工作；

6）待反应器（13）内流化气体速度稳定，且加热炉（14）达到设置温度后，按下第一开关阀（4）来产生一股脉冲气体，在脉冲气体的作用下，从定量环（7）中喷出的煤焦油液滴被撕裂为液滴颗粒，液滴颗粒经液体原料入口（10）进入反应器（13）中发生裂解反应；

7）裂解产生的气体产物经裂解产物出口（23）被通往质谱分析仪（9）进行检查分析；

8）设定不同的加热炉温度重复步骤1）到7），分析所得数据，能够得出煤焦油原料的裂解反应动力学参数，推测其反应机理。

8.根据权利要求7所述的对煤焦油进行裂解反应分析的方法，其特征在于：煤焦油原料预热温度为95℃，加热炉（14）温度为300~900℃。

9.根据权利要求7所述的对煤焦油进行裂解反应分析的方法，其特征在于：第二条出气支路（20）的气体进入流化气体入口（22）速度为0.25L/min。

10.根据权利要求7所述的对煤焦油进行裂解反应分析的方法，其特征在于：其特征在于：煤焦油原料在反应器（13）中停留时间为1.1~2.3s。