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原文传递一种评价油煤浆在连续生产装置中结垢状态的设备和方法

专利名称：	一种评价油煤浆在连续生产装置中结垢状态的设备和方法
摘要：	一种评价油煤浆在连续生产装置中结垢状态的设备和方法，将调制好的油煤浆放进油煤浆储存罐加热保温，待预热器和结垢反应管达到设定温度后，先测出结垢反应管中心的内壁的初始温度，再打开进料泵，使油煤浆充满实验装置并在实验装置中流动，此时评价实验进入结垢反应阶段，在结垢反应阶段实时记录结垢反应管中心的内壁和温度，利用计算机软件按照公式进行数据处理，评价实验结束后排空实验装置中的油煤浆；本发明能够对油煤浆在不同煤粉浓度、不同流动状态和不同环境温度下对油煤浆的结垢状态作出评价；具有综合性强、全面性高的特点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	陕西延长石油(集团)有限责任公司
发明人：	戴鑫;任彩玲;杨天华;黄传峰;杨涛;韩信有;张轩;杨程;朱永红;高伟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910575679.X
公开号：	CN110320233A
代理机构：	西安智大知识产权代理事务所
代理人：	杨晔
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	710075 陕西省西安市唐延路61号延长石油科研中心
主权项：	1.一种评价油煤浆在连续生产装置中结垢状态的设备，包括油煤浆储油罐(1)，其特征在于，油煤浆储油罐(1)的进料口与第四阀门(T4)相连，油煤浆储油罐(1)的排料口与第五阀门(T5)相连，油煤浆储油罐(1)的进气口与第六阀门(T6)相连，油煤浆储油罐(1)的出料口经过第一阀门(T1)与进料泵(2)的进料口相连，进料泵(2)的出料口通过第二阀门(T2)与预热器(3)的进料口相连，预热器(3)的出料口处设置有第一热电偶(4)的测温端，预热器(3)的出料口与结垢反应管(5)的进料口相连，结垢反应管(5)中心位置设置有第二热电偶(6)的测温端，结垢反应管(5)的内壁一侧设置有第三热电偶(8)的测温端，结垢反应管(5)的出料口与冷凝管(8)的进料口相连，冷凝管(8)的出料口与油煤浆接收罐(9)的进料口相连，油煤浆接收罐(9)的排料口与第三阀门(T3)相连。 2.根据权利要求1所述一种评价油煤浆在连续生产装置中结垢状态的设备，其特征在于，所述结垢反应管(5)的长度为700-900mm，内径为10-30mm，管壁厚度为3-7mm。 3.基于权利要求1或2所述的一种评价油煤浆在连续生产装置中结垢状态的装置的评价方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、 (Ⅰ)将重油原料和煤粉原料通过机械搅拌混合均匀，得到煤粉质量分数为20％-50％的油煤浆，并将制得的油煤浆置于油煤浆储存罐(1)中加热至100-180℃加热并保温； (Ⅱ)将预热器(3)加热到200-300℃并保温； (Ⅲ)将结垢反应管(5)中的温度加热到300-400℃并保温，由第二热电偶(6)测出没有结垢组织时的结垢反应管(5)中心温度由第三热电偶(7)测出没有结垢组织时的结垢反应管(5)管壁温度步骤二、向储存有步骤一所制得油煤浆的油煤浆储存罐(1)中吹入低压氮气，保持油煤浆储存罐(1)内部的气压达到5.7-5.9Mpa；步骤三、打开进料泵(2)，使油煤浆储存罐(1)中的油煤浆在整个评价全程都以5-50g/min的速度向预热器(3)以及之后的结垢反应管(5)、冷凝管(8)和油煤浆接收罐(9)运动；步骤四、当油煤浆充满结垢反应管(5)时，评价过程进入结垢反应阶段，结垢反应阶段持续时间10-50h；步骤五、当油煤浆在结垢反应管(5)中处于结垢反应阶段内，实时记录结垢反应管中心温度Ttb、结垢反应管管壁温度Tts；步骤六、结垢反应阶段中，从结垢反应管(5)中流出的油煤浆经过冷凝管(8)冷却后流至油煤浆接收罐(9)；步骤七、将步骤一(Ⅲ)和步骤五中收集到的数据通过公式一和公式二分别计算出油煤浆结垢组织的热阻和平均结垢速率；步骤八、结垢反应结束后，油煤浆通过油煤浆储存罐(1)排料口和油煤浆接收罐(9)出料口将油煤浆储存罐(1)和油煤浆接收罐(9)中的油煤浆排出。 4.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、 (Ⅰ)将催化裂化油浆和陕北烟煤煤粉原料通过机械搅拌混合均匀，得到煤粉质量分数为30％的油煤浆，并将制得的油煤浆置于油煤浆储存罐1中加热至150℃加热并保温； (Ⅱ)将预热器(3)加热到250℃并保温； (Ⅲ)将结垢反应管(5)中的温度加热到350℃并保温，由第二热电偶(6)测出没有结垢组织时的结垢反应管(5)中心温度由第三热电偶(7)测出没有结垢组织时的结垢反应管(5)管壁温度步骤二、向储存有步骤一所制得油煤浆的油煤浆储存罐(1)中吹入低压氮气，保持油煤浆储存罐(1)内部的气压达到5.8Mpa；步骤三、打开进料泵(2)，使油煤浆储存罐(1)中的油煤浆在整个评价全程都以25g/min的速度向预热器(3)以及之后的结垢反应管(5)、冷凝管(8)和油煤浆接收罐(9)运动；步骤四、当油煤浆充满结垢反应管(5)时，评价过程进入结垢反应阶段，结垢反应阶段持续时间25h；步骤五、当油煤浆在结垢反应管(5)处于结垢反应阶段内，实时记录结垢反应管中心温度Ttb、结垢反应管管壁温度Tts；步骤六、结垢反应阶段中，从结垢反应管(5)中流出的油煤浆经过冷凝管(8)冷却后流至油煤浆接收罐(9)；步骤七、将步骤一和步骤五中收集到的数据通过公式一和公式二分别计算出油煤浆结垢组织的热阻和平均结垢速率；步骤八、结垢反应结束后，油煤浆通过油煤浆储存罐(1)排料口和油煤浆接收罐(9)的排料口将油煤浆储存罐(1)和油煤浆接收罐(9)中的油煤浆排出。 5.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、 (Ⅰ)将减压渣油和云南褐煤煤粉通过机械搅拌混合均匀，得到褐煤煤粉质量分数为20％的油煤浆，并将制得的油煤浆置于油煤浆储存罐1中加热至120℃加热并保温； (Ⅱ)将预热器(3)加热到300℃并保温； (Ⅲ)将结垢反应管(5)中的温度加热到400℃并保温，由第二热电偶(6)测出没有结垢组织时的结垢反应管(5)中心温度由第三热电偶(7)测出没有结垢组织时的结垢反应管(5)管壁温度步骤二、向储存有步骤一所制得油煤浆的油煤浆储存罐(1)中吹入低压氮气，保持油煤浆储存罐(1)内部的气压达到5.8Mpa；步骤三、打开进料泵(2)，使油煤浆储存罐(1)中的油煤浆在整个评价全程都以50g/min的速度向预热器(3)以及之后的结垢反应管(5)、冷凝管(8)和油煤浆接收罐(9)运动；步骤四、当油煤浆充满结垢反应管(5)时，评价过程进入结垢反应阶段，结垢反应阶段持续时间15h；步骤五、当油煤浆在结垢反应管(5)中处于结垢反应阶段内，实时记录结垢反应管中心温度Ttb、结垢反应管管壁温度Tts；步骤六、结垢反应阶段中，从结垢反应管(5)中流出的油煤浆经过冷凝管(8)冷却后流至油煤浆接收罐(9)；步骤七、将步骤一和步骤五中收集到的数据通过公式一和公式二分别计算出油煤浆结垢组织的热阻和平均结垢速率；步骤八、结垢反应结束后，油煤浆通过油煤浆储存罐(1)排料口和油煤浆接收罐9出料口将油煤浆储存罐(1)和油煤浆接收罐(9)中的油煤浆排出。 6.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、 (Ⅰ)将常压渣油和云南褐煤煤粉通过机械搅拌混合均匀，得到煤粉质量分数为20％的油煤浆，并将制得的油煤浆置于油煤浆储存罐1中加热至120℃加热并保温； (Ⅱ)将预热器(3)加热到280℃并保温； (Ⅲ)将结垢反应管(5)中的温度加热到380℃并保温，由第二热电偶(6)测出没有结垢组织时的结垢反应管(5)中心温度由第三热电偶(7)测出没有结垢组织时的结垢反应管(5)管壁温度步骤二、向储存有步骤一所制得油煤浆的油煤浆储存罐(1)中吹入低压氮气，保持油煤浆储存罐(1)内部的气压达到5.8Mpa；步骤三、打开进料泵(2)，使油煤浆储存罐(1)中的油煤浆在整个评价全程都以40g/min的速度向预热器(3)以及之后的结垢反应管(5)、冷凝管(8)和油煤浆接收罐(9)运动；步骤四、当油煤浆充满结垢反应管(5)时，评价过程进入结垢反应阶段，结垢反应阶段持续时间50h；步骤五、当油煤浆在结垢反应管(5)中处于结垢反应阶段内，实时记录结垢反应管中心温度Ttb、结垢反应管管壁温度Tts；步骤六、结垢反应阶段中，从结垢反应管(5)中流出的油煤浆经过冷凝管(8)冷却后流至油煤浆接收罐(9)；步骤七、将步骤一和步骤五中收集到的数据通过公式一和公式二分别计算出油煤浆结垢组织的热阻和平均结垢速率；步骤八、结垢反应结束后，油煤浆通过油煤浆储存罐(1)排料口和油煤浆接收罐(9)出料口将油煤浆储存罐(1)和油煤浆接收罐(9)中的油煤浆排出。 7.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将中低温煤焦油和陕北烟煤煤粉通过机械搅拌混合均匀，得到煤粉质量分数为40％的油煤浆，并将制得的油煤浆置于油煤浆储存罐1中加热至160℃加热并保温； (Ⅱ)将预热器3加热到250℃并保温； (Ⅲ)将结垢反应管(5)中的温度加热到350℃并保温，由第二热电偶(6)测出没有结垢组织时的结垢反应管(5)中心温度由第三热电偶(7)测出没有结垢组织时的结垢反应管(5)管壁温度步骤二、向储存有步骤一所制得油煤浆的油煤浆储存罐(1)中吹入低压氮气，保持油煤浆储存罐(1)内部的气压达到5.8Mpa；步骤三、打开进料泵(2)，使油煤浆储存罐(1)中的油煤浆在整个评价全程都以25g/min的速度向预热器(3)以及之后的结垢反应管(5)、冷凝管(8)和油煤浆接收罐(9)运动；步骤四、当油煤浆充满结垢反应管(5)时，评价过程进入结垢反应阶段，结垢反应阶段持续时间25h；步骤五、当油煤浆在结垢反应管(5)中处于结垢反应阶段内，实时记录结垢反应管中心温度Ttb、结垢反应管管壁温度Tts；步骤六、结垢反应阶段中，从结垢反应管(5)中流出的油煤浆经过冷凝管(8)冷却后流至油煤浆接收罐(9)；步骤七、将步骤一和步骤五中收集到的数据通过公式一和公式二分别计算出油煤浆结垢组织的热阻和平均结垢速率；步骤八、结垢反应结束后，油煤浆通过油煤浆储存罐(1)排料口和油煤浆接收罐(9)出料口将油煤浆储存罐(1)和油煤浆接收罐(9)中的油煤浆排出。 8.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、 (Ⅰ)将高温煤焦油和陕北烟煤煤粉通过机械搅拌混合均匀，得到煤粉质量分数为40％的油煤浆，并将制得的油煤浆置于油煤浆储存罐1中加热至160℃加热并保温； (Ⅱ)将预热器3加热到250℃并保温； (Ⅲ)将结垢反应管5中的温度加热到350℃并保温，由第二热电偶6测出没有结垢组织时的结垢反应管5中心温度由第三热电偶7测出没有结垢组织时的结垢反应管5管壁温度步骤二、向储存有步骤一所制得油煤浆的油煤浆储存罐1中吹入低压氮气，保持油煤浆储存罐1内部的气压达到5.8Mpa。步骤三、打开进料泵2，使油煤浆储存罐1中的油煤浆在整个评价全程都以25g/min的速度向预热器3以及之后的结垢反应管5、冷凝管8和油煤浆接收罐9运动。步骤四、当油煤浆充满结垢反应管5时，评价过程进入结垢反应阶段，结垢反应阶段持续时间25h。步骤五、当油煤浆在结垢反应管5中处于结垢反应阶段内，实时记录结垢反应管中心温度Ttb、结垢反应管管壁温度Tts。步骤六、结垢反应阶段中，从结垢反应管5中流出的油煤浆经过冷凝管8冷却后流至油煤浆接收罐9。步骤七、将步骤一和步骤五中收集到的数据通过公式一和公式二分别计算出油煤浆结垢组织的热阻和平均结垢速率。步骤八、结垢反应结束后，油煤浆通过油煤浆储存罐1排料口和油煤浆接收罐9出料口将油煤浆储存罐1和油煤浆接收罐9中的油煤浆排出。 9.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，所述油煤浆中的煤粉原料是烟煤或者褐煤。 10.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，所述油煤浆中的重油原料是催化裂化油浆、减压渣油、常压渣油、中低温煤焦油和高温煤焦油中的一种或多种。
所属类别：	发明专利