[发明专利]一种重油热裂解性能的微量评价装置及方法

说明书

本发明涉及一种重油热裂解性能的微量评价装置及方法，所述装置包括：用于称量重油重量以及重油裂解后的残炭重量的微量分析称重装置；用于控制载气流速及重油裂解反应条件的裂解反应装置；用于盛放重油的样品盛放装置；用于提供载气的载气发生装置；用于分析裂解产物烃组分各馏分段的百分含量的气相色谱仪；以及用于分析裂解产物中C₁‑C₄烃组分、C₅‑C₁₂烃组分、C₁₃‑C₂₀烃组分的烃组成的气相色谱‑质谱仪；裂解反应装置的出口与气相色谱仪的进样口相连接，经进样口进行分流，一路连接气相色谱仪，另一路连接气相色谱‑质谱仪。本发明样品用量少，可实现重油的瞬时气化、裂解和裂解产物的多通道在线精确分析，原料适用范围广，操作简便，重现性好。

技术领域

本发明属于石油加工技术领域，涉及重油裂解性能评价技术，具体地说，涉及一种重油热裂解性能的微量评价装置及方法，用于重油热裂解性能的微量评价。

背景技术

全球约10万亿桶的剩余石油资源中，70%以上是重油资源。随着常规原油资源的日益枯竭，重油资源逐渐成为全球未来开发利用的重要资源，是石油资源增量的主体。由于重油特别是劣质重油通常具有密度大、黏度高，硫、氮、氧、金属等杂原子含量高，残炭高，以及酸值高等特性，且不同地区的重油资源性质差别很大，导致重油资源加工利用难度大。因此，开发一种可用于评价重油裂解性能的评价方法及装置对实现重油资源的高效利用显得尤为重要。

目前，实验室用于研究重油热裂解性能的微量评价装置主要有焦化微反实验装置、热裂化微反实验装置、固定流化床实验装置等。但由于重油资源具有密度大、黏度大、转化率低以及残炭高等特性，导致实验室无法准确确定微量汞的进油量，实验误差大，且重复性差，对于高粘度重油甚至无法进样评价。此外，由于重油沸点高、气化率低，雾化效果差，大量未气化的重油在反应器中发生残留，导致实验产物收率低，损失大，重现性差。因此，现有的实验装置很难评价重油，特别是劣质重油的热裂解性能。

发明内容

本发明针对现有技术存在实验误差大、重油残留等上述问题，提供了一种实验误差小、重油残留量小、不受重油品质限制的重油热裂解性能的微量评价装置及方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种重油热裂解性能的微量评价装置，包括：

微量分析称重装置，用于称量重油重量以及重油裂解后的残炭重量；

裂解反应装置，用于控制载气流速及重油裂解反应条件；

样品盛放装置，放置于裂解反应装置的加热部，用于盛放重油；

载气发生装置，用于提供载气；

气相色谱仪，用于分析裂解产物烃组分各馏分段的百分含量；

气相色谱-质谱仪，用于分析裂解产物中C₁-C₄烃组分、C₅-C₁₂烃组分、C₁₃-C₂₀烃组分的烃组成；

所述裂解反应装置的出口与气相色谱仪的进样口相连接，经进样口进行分流，一路连接气相色谱仪，另一路连接气相色谱-质谱仪。

优选的，所述气相色谱仪包括进样口、第一柱温箱、分离柱和第一FID检测器，分离柱放置于第一柱温箱内；所述气相色谱-质谱仪包括加热传输管线、第二柱温箱、毛细管色谱柱、第二FID检测器和质谱检测器，毛细管色谱柱放置于第二柱温箱内；进样口分为两路，一路连接分离柱，分离柱的出口连接第一FID检测器，另一路通过加热传输管线连接毛细管色谱柱，毛细管色谱柱的出口连接三通元件，由三通元件分为两路，一路连接第二FID检测器，另一路连接质谱检测器。

优选的，所述分离柱设有至少一个，设有多个时，多个分离柱串联连接。