[发明专利]实验室用含油废水固定床裂化的反应装置

说明书

本发明提供了一种实验室用含油废水固定床裂化的反应装置，包括：进气控制组件，进气控制组件具有进气进口管和进气出口管，进气进口管与气源连通；进液控制组件，进液控制组件具有进液进口管和进液出口管，进液进口管与反应液连通；反应加热组件，反应加热组件的底端、底部侧面和顶端分别设置有反应进气管、反应进液管和反应出口管，反应进气管与进气出口管连通，反应进液管与进液出口管连通；冷凝分液组件，冷凝分液组件具有冷凝进口管和冷凝出口管，冷凝进口管与反应出口管连通；出气控制组件，出气控制组件具有出气进口管和出气出口管，出气进口管与冷凝出口管连通。本发明解决了现有技术中的固定床反应装置无法满足实验要求的问题。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体而言，涉及一种实验室用含油废水固定床裂化的反应装置。

背景技术

含油污水是油气田开发、石油炼制与加工过程中产生的主要废水，其组成复杂，化学需氧量(COD)含量高，烃类及其衍生物等难降解物质多，需进行处置以实现有机烃类的回收或脱除，满足回用或排放要求。除了传统的“隔油-气浮-生化”流程的含油废水处理模式，以富余热能进行含油废水的裂化也是具有潜在优势的处理方式。通过含油废水与高温介质的接触换热，实现有机烃类的裂化和无机质的截留固定，可一并实现含油废水的处理和富余热能的利用，助力企业清洁生产。

含油废水在高温触媒中的裂化可在固定床形式的反应器内完成换热和热化学反应。相较于流化床和移动床，固定床反应器的特点是充填在设备内的固体物料固定不动成为床层，气体或液体作为流动相在床层内流动。针对含油废水固定床裂化反应及过程研究的需要，用于实验室研究装置需要满足含油污水或模拟液体可控进液，与高温触媒“固-液”两相接触充分，反应床层温度可控，反应气氛及系统压力可控，反应产物可在线分离与收集等要求。应用于不同反应类型的固定床装置专利也有所报导，大多采用立式固定床形式，反应气、液由反应器部进入，例如CN205635520公布一种液化石油气脱硫醇固定床反应装置，加设冷凝器对反应物进行冷却液化，使液化石油气呈纯液态下由进料泵提供动力，经固定床上部进入床层内实现固液两相反应；CN106753476公布一种热解及气化两用的速冷式固定床实验装置与方法，其采用载气导管靠反应器边沿由上部伸入底部供气，反应过程中载气夹带反应产物自上部出气导管导出。此外，CN205731183公布了一种实验室用连续加氢反应装置，反应器内设置带冷却功能的中空式搅拌系统，促进物料的快速混合和高效反应。

但是，在开展含油废水裂化实验过程中，含油废水作为冷媒(室温～90℃)，与高温触媒固体多孔材料(350～480℃)需要达到直接且良好接触，若自固定床上部喷淋进入，瞬间汽化气压过大，容易造成喷淋不畅，阻碍过程实施。目前的固定床反应装置和系统中，均存在固-液接触反应过程液体回流、固液接触不良等问题，以及无法对反应进液、稳压、气氛等条件进行有效控制，裂化产物无法进行有效收集等问题，使得装置无法满足实验要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种实验室用含油废水固定床裂化的反应装置，以解决现有技术中的固定床反应装置无法满足实验要求的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种实验室用含油废水固定床裂化的反应装置，包括：进气控制组件，进气控制组件具有进气进口管和进气出口管，进气进口管与气源通过金属软管连通；进液控制组件，进液控制组件具有进液进口管和进液出口管，进液进口管与反应液通过金属软管连通；反应加热组件，反应加热组件的底端、底部侧面和顶端分别设置有反应进气管、反应进液管和反应出口管，反应进气管与进气出口管通过金属软管连通，反应进液管与进液出口管通过金属软管连通；冷凝分液组件，冷凝分液组件具有冷凝进口管和冷凝出口管，冷凝进口管与反应出口管通过金属软管连通；出气控制组件，出气控制组件具有出气进口管和出气出口管，出气进口管与冷凝出口管通过金属软管连通。

进一步地，进气控制组件包括第一进气支路和第二进气支路，第一进气支路和第二进气支路分别设置有进气进口管，第一进气支路和第二进气支路通过进气多通共用同一个进气出口管。