在线取样装置和在线取样方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种在线取样装置，包括：第一取样罐(1)，该第一取样罐接收从高温高压反应器输出的混合样品，以将混合样品分离成热气相样品、固相样品和热液相样品；以及第二取样罐(2)，该第二取样罐接收从第一取样罐输出的热气相样品，以将热气相样品分离为气相样品和冷液相样品。本发明专利技术还公开一种在线取样方法。本发明专利技术可以安全、有效地完成对高温高压反应器的在线取样，同时实现样品中不同相态的有效分离。

On-line Sampling Device and on-line Sampling Method

The invention discloses an on-line sampling device, which comprises a first sampling tank (1), which receives mixed samples from a high temperature and high pressure reactor to separate the mixed samples into hot gas phase samples, solid phase samples and hot liquid phase samples, and a second sampling tank (2), which receives the output from the first sampling tank. The hot gas phase sample is separated into the gas phase sample and the cold liquid phase sample. The invention also discloses an online sampling method. The invention can safely and effectively complete on-line sampling of high temperature and high pressure reactor, and realize effective separation of different phase states in the sample.

【技术实现步骤摘要】
在线取样装置和在线取样方法
本专利技术涉及煤化工领域，具体地涉及在线取样装置和在线取样方法。
技术介绍
费托合成是煤炭清洁转化的重要途径，而浆态床费托合成工艺因其取热好、产能高等优势，已逐渐成为费托合成的主流工艺。浆态床反应器内为气、液、固三相共存的状态，其中气体主要是CO、CO2、H2、H2O和低碳烃，液体主要是重质蜡，固体为微米级的催化剂颗粒。装置运转过程中，通过对浆态床内部催化剂和气、液相产物进行在线取样分析，可以了解费托合成反应过程中催化剂的理化性质和产物的分布状态，以及指导工业装置的长周期运转等，具有重要意义。由于取样操作工况为高温高压，反应器中气体易燃易爆且有毒，反应的液相产物费托蜡在取样过程中极易凝固堵塞管道，因此现有技术中的取样方法难以实现安全、稳定、方便地完成取样。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在线取样的装置和方法，该装置和方法可以安全、有效地完成对高温高压反应器的在线取样，同时实现样品中不同相态的有效分离。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种在线取样装置，包括：第一取样罐，该第一取样罐接收从高温高压反应器输出的混合样品，以将所述混合样品分离成热气相样品、固相样品和热液相样品；以及第二取样罐，该第二取样罐接收从所述第一取样罐输出的所述热气相样品，以将所述热气相样品分离为气相样品和冷液相样品。优选地，所述第一取样罐中设置有过滤器，以将所述固相样品和所述热液相样品相分离。优选地，所述第一取样罐包括可拆卸地连接的顶罐和底罐，所述过滤器为设置在所述顶罐和底罐之间的过滤隔板。优选地，所述顶罐的边沿设置有第一法兰，所述底罐的边沿设置有第二法兰，所述过滤隔板的边沿夹持在所述第一法兰和所述第二法兰之间。优选地，所述过滤隔板的中心区域设置有过滤网；所述过滤网为金属丝网，所述过滤网的过滤精度为25微米至45微米。优选地，所述第一取样罐的输入管线、所述第一取样罐的外部以及选择性的所述第一取样罐的输出管线均设有加热件。优选地，所述第二取样罐的输入管线的外部和/或所述第二取样罐均设有冷却件。优选地，所述第一取样罐的底部设置有用于输出所述热液相样品的第一输出管线，所述第二取样罐的底部设置有用于输出所述冷液相样品的第二输出管线，顶部设置有用于输出所述气相样品的第三输出管线。优选地，所述在线取样装置还包括：第一取样阀，该第一取样阀设置在所述第一取样罐和所述第二取样罐之间；以及第二取样阀，该第二取样阀设置在所述第一取样罐和所述高温高压反应器之间。优选地，所述第二取样阀的连接至所述高温高压反应器的管线上设置有取样法兰，该取样法兰用以连接至所述高温高压反应器。优选地，所述高温高压反应器包括浆态床反应器或者流化床反应器。本专利技术另一方面还提供一种在线取样方法，包括：将高温高压反应器中输出的混合样品收集到第一取样罐中，并且在所述第一取样罐中将所述混合样品分离成热气相样品、固相样品和热液相样品；将所述第一取样罐中分离出的所述热气相样品收集到第二取样罐中，并且在所述第二取样罐中将所述热气相样品分离成气相样品和冷液相样品。优选地，所述混合样品在所述第一取样罐中静置分离成所述热气相样品和浆液相样品；并且所述第一取样罐中设置过滤器，以将所述浆液相样品分离成所述固相样品和所述热液相样品。优选地，使所述第一取样罐的温度高于所述第二取样罐的温度，优选地，所述第一取样罐的温度不低于130℃，优选地，所述第二取样罐的温度不高于3℃。通过上述技术方案，本专利技术提供一种在线取样装置和方法，该装置和方法的取样过程不影响高温高压反应器的正常运转。在线取样装置的第一取样罐能够直接接收从高温高压反应器输出的气液固三相混合样品，并且将混合样品分离成热气相样品、固相样品和热液相样品。其中的热气相样品可以输出至第二取样罐，并且经第二取样罐分离为气相样品和冷液相样品。这样，从第一取样罐可以实现固相样品取样和热液相样品取样，从第二取样罐可以实现气相样品取样和冷液相样品取样。也就是说，通过本专利技术的装置和方法，能够有效实现气液固三相分离取样，大大方便后续样品的分析测试。并且，取样操作过程简单，取样所需时间短，取样系统封闭性好，有毒有害气体在取样过程中不会泄露。附图说明图1是根据本专利技术的在线取样装置的结构示意图；图2是根据本专利技术的第一取样罐的局部剖面示意图；图3是根据本专利技术的过滤隔板的结构示意图。附图标记说明1第一取样罐11顶罐111第一法兰12底罐121第二法兰13过滤隔板131过滤网16加热件17第一输出管线2第二取样罐26冷却件27第二输出管线28第三输出管线3第一取样阀4第二取样阀5取样法兰具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。参考图1至图3，本专利技术提供一种在线取样装置，用以从正常运转的高温高压反应器中提取气液固三相混合样品，并且将混合样品分离成气相样品、液相样品和固相样品。所取气相样品可直接用于气相色谱分析，所取热态、冷态液相样品中固含量<0.1w％，所取固相催化剂颗粒样品经简单处理即可用于催化剂的分析。参考图1，本专利技术的在线取样装置包括第一取样罐1。该第一取样罐1用于接收从高温高压反应器输出的混合样品。在取样操作时，高温高压反应器处于正常运行状态。以浆态床费托反应器为例，反应器参数的通常范围为压力0.5MPa-3MPa，温度150℃-270℃。由于反应器中存在高压，因此可以利用反应器与第一取样罐1之间的压差，实现使反应器内的气液固三相混合样品推动排入到第一取样罐1中。高温的混合样品进入第一取样罐1中后，只需静置几分钟，即可实现混合样品中的热气相样品和浆液相样品的快速分离。浆液相样品沉降到热气相样品的下面。然后，在第一取样罐1中进行进一步分离，可实现将浆液相样品分离成固相样品和热液相样品。本专利技术的在线取样装置还包括第二取样罐2。该第二取样罐2用于接收从第一取样罐1输出的热气相样品。混合样品在第一取样罐1中快速分离成上层的热气相样品和下层的浆液相样品后，可以利用第一取样罐1和第二取样罐2之间的压差，使上层的热气相样品推动排入至第二取样罐2中。热气相样品在第二取样罐2中温度降低，低碳烃类及水蒸汽冷凝后与气相样品分离形成冷液相样品。通过上述，可以从第一取样罐1实现固相样品取样和热液相样品取样，从第二取样罐2实现气相样品取样和冷液相样品取样。这样，气液固三相混合样品就分离成气相样品、液相样品和固相样品。藉此不仅可以安全、有效地完成对高温高压反应器的在线取样，还能实现样品中不同相态的有效分离，大大方便后续样品的分析测试。参考图1。样品中有些组分(如重质蜡)因温度下降而容易发生凝固，虽然混合样品所携带的反应器中的温度可以在一定程度上对抗这种凝固现象的发生，但仍有可能出现取样不畅甚至堵塞管线的问题。根据本专利技术的优选实施方式，第一取样罐1的输入管线和第一取样罐1的外部设有加热件16。该加热件16例如但不限于可以是电加热器的结构形式，也可以是能够使热气源通过的夹层的结构形式，等等。可选择地，第一取样罐1的输出管线也设有加热件16。优选地，加热件16的加热温度为130℃以上。通过设置加热件16，使得第一取样罐1中始终能够保持足够的温度，从而可以防止因取样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在线取样装置，包括：第一取样罐(1)，该第一取样罐(1)接收从高温高压反应器输出的混合样品，以将所述混合样品分离成热气相样品、固相样品和热液相样品；以及第二取样罐(2)，该第二取样罐(2)接收从所述第一取样罐(1)输出的所述热气相样品，以将所述热气相样品分离为气相样品和冷液相样品。

【技术特征摘要】
1.一种在线取样装置，包括：第一取样罐(1)，该第一取样罐(1)接收从高温高压反应器输出的混合样品，以将所述混合样品分离成热气相样品、固相样品和热液相样品；以及第二取样罐(2)，该第二取样罐(2)接收从所述第一取样罐(1)输出的所述热气相样品，以将所述热气相样品分离为气相样品和冷液相样品。2.根据权利要求1所述的在线取样装置，其特征在于，所述第一取样罐(1)中设置有过滤器，以将所述固相样品和所述热液相样品相分离。3.根据权利要求2所述的在线取样装置，其特征在于，所述第一取样罐(1)包括可拆卸地连接的顶罐(11)和底罐(12)，所述过滤器为设置在所述顶罐(11)和底罐(12)之间的过滤隔板(13)。4.根据权利要求3所述的在线取样装置，其特征在于，所述顶罐(11)的边沿设置有第一法兰(111)，所述底罐(12)的边沿设置有第二法兰(121)，所述过滤隔板(13)的边沿夹持在所述第一法兰(111)和所述第二法兰(121)之间。5.根据权利要求3或4所述的在线取样装置，其特征在于，所述过滤隔板(13)的中心区域设置有过滤网(131)；所述过滤网(131)为金属丝网，所述过滤网(131)的过滤精度为25微米至45微米。6.根据权利要求1所述的在线取样装置，其特征在于，所述第一取样罐(1)的输入管线、所述第一取样罐(1)的外部以及选择性的所述第一取样罐(1)的输出管线均设有加热件(16)。7.根据权利要求1所述的在线取样装置，其特征在于，所述第二取样罐(2)的输入管线的外部和/或所述第二取样罐(2)均设有冷却件(26)。8.根据权利要求1所述的在线取样装置，其特征在于，所述第一取样罐(1)的底部设置有用于输出所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张奉波，门卓武，孟祥堃，卜亿峰，王向辉，许明，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11