一种焦炭产量的在线计量装置制造方法及图纸

一种焦炭产量的在线计量装置，包括DCS监控中心，所述DCS监控中心分别与流量调节阀、气体流量计、CO浓度测量仪和CO

【技术实现步骤摘要】
一种焦炭产量的在线计量装置
本技术涉及一种焦炭产量的计量装置，具体是一种焦炭产量的在线计量装置，适用于固定流化床评价催化剂和原料油的性能试验时生成的焦炭产量的计量。
技术介绍
在实验室进行催化剂或原料油性能评价的研究过程中，通常使用固定流化床实验装置来完成。固定流化床实验，通常是预先在一个反应器内装入一定量的催化剂，升温至一定温度后，通过原料油泵将油品打入反应器，在反应器内进行催化反应、催化剂汽提和催化剂再生，属于间歇式反应。每次进油反应、汽提结束后，需要通空气或者氧气，对生焦催化剂进行再生烧焦，恢复催化剂的性能，以便下次实验。通过每次反应生成的油量、气量和焦炭量之和与进油量之比来计算实验收率。通过气、液、焦炭的产量来评价催化剂的性能。实验收率越接近100％，说明实验结果越可靠。因此计算焦炭产量对实验评价结果影响很大。在固定流化床反应过程中，油品在高温下，与催化剂接触，立即发生催化裂化反应，生成相对较小的油气分子、更小的气体分子，缩合反应生成的焦炭，沉积在催化剂上。在反应结束后，反应器内的催化剂，经过水蒸汽汽提，将粘附在催化剂表面上的油气除去，进入产品收集器内；然后向反应器内通入空气或氧气，使催化剂上的焦炭燃烧，转化为CO或者CO2。通过CO和CO2总平均浓度与生产气体的总和来计算实验过程生产的焦炭量。该方法计算的焦炭产量是使用整个再生过程的CO和CO2浓度的平均值，计算整个实验的焦炭量。由于在催化剂的再生过程中的浓度，随着催化剂上焦炭的减少，尾气中CO和CO2浓度在不断减小，因而其平均值不易测准，具有较大误差。如果把所有尾气都收集起来再测量CO和CO2的浓度，则需要非常大的尾气收集罐，这在尾气量较少时，可以实现，如果尾气量较大，则需要非常大的储罐，有时甚至是不可行的。另外，这种方法还不能反应出实验过程中的某一时间段的焦炭产量及监测某个时间段的焦炭产量的变化，不能反映催化剂在再生过程中各个时段的状态。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术的目的在于提供一种焦炭产量的在线计量装置。本技术的目的是采用以下技术方案来实现。依据本技术提出的一种焦炭产量的在线计量装置，包括DCS监控中心，所述DCS监控中心分别与流量调节阀、气体流量计、CO浓度测量仪和CO2浓度测量仪连接，其中气体流量计的进口与流量调节阀相连，出口与安装有尾气排放管道的反应器相连，在尾气排放管道上依次装设有CO浓度测量仪和CO2浓度测量仪。进一步的，所述DCS监控中心能自动控制流量调节阀开度。进一步的，所述反应器为但不限于固定流化床反应器。与现有技术相比，本技术一种焦炭产量的在线计量装置的有益效果是：1、可以精准的计算出催化剂再生反应中生成焦炭产量的总量；2、能够监测任意时刻焦炭的产量，且能反映出催化剂在再生过程中各个时段的状态。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1为本技术一种焦炭产量的在线计量装置示意图。【附图标记】1-DCS监控中心2-流量调节阀3-氧气流量计4-反应器5-CO浓度测量仪6-CO2浓度测量仪具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，为本技术一种焦炭产量的在线计量装置用于固定流化床评价某种催化裂化催化剂的一个实施例。本实施例中一种焦炭产量的在线计量装置包括依次顺序连接的流量调节阀2、氧气流量计3、反应器4、CO浓度测量仪5和CO2浓度测量仪6，其中流量调节阀2、氧气流量计3、CO浓度测量仪5和CO2浓度测量仪6分别与DCS监控中心1相连，可以将对应的监测信息实时传递给DCS监控中心1，便于CO和CO2的实时测量与分析；所述流量调节阀2用于调节进入反应器4的氧气的流量；所述反应器4安装有尾气排放管道，在尾气排放管道是上依次装设有CO浓度测量仪5和CO2浓度测量仪6，分别测量尾气中CO和CO2的瞬时体积百分比浓度。根据本实施例所述计量装置，可以采用如下步骤计算焦炭产量：(1)当催化裂化反应完成后，将反应器升温至550-900℃，向反应器内通入氧气(空气)，使反应器内催化剂上的焦炭和氧气发生烧焦再生反应，其中焦炭中的碳元素反应后以CO和CO2气体的形式存在，并随烟气一起排出反应器，由在线分析仪测量CO和CO2的瞬时体积百分比浓度。(2)在线计量可以实时获知焦炭产量，假设烧焦时间从T0时刻开始至Tn时刻结束(此时CO和CO2的瞬时体积百分比浓度为0)，将T0至Tn这段时间分成n个时间间隔，每个时间间隔的初始时刻依次记为T0、T1、T2、T3、…、Tn-1，如果时间间隔足够短，那么可以将某个时间间隔内某个时刻的瞬时流量、CO和CO2的瞬时浓度，看成是该时间间隔内的平均流量和平均浓度，计算出该时间间隔内生成的碳的量，再将所有时间间隔内生成的碳的量累加起来，就是再生过程中的所有碳的量，即焦炭的产量。(3)在监控中心预先设定好烧焦反应的时间间隔，时间间隔的范围是0.02-10s，时间间隔越小，计算的焦炭产量也越精确；待再生反应开始后，监控中心能控制流量调节阀自动打开，向反应器内通入氧气。然后气体流量计和CO、CO2浓度测量仪分别各时间间隔内的氧气(空气)瞬时流量和CO、CO2的瞬时体积百分比浓度等数据发送给监控中心，监控中心可根据CO、CO2的瞬时体积百分比浓度自动控制流量调节阀开度，保证反应器内通入充足的氧气。(4)假设某一时间间隔内，尾气的总体积为V，氧气(空气)的体积为V1，生成的CO和CO2的体积分别为V2和V3，由CO、CO2浓度测量仪测得的尾气中CO和CO2的瞬时体积百分比浓度分别为M1和M2，由于消耗1mol氧气能生成2molCO或者生成1molCO2，所以：V2＝VM1②V3＝VM2③联立以上方程，即可解得V2和V3，即CO和CO2的体积，再根据CO和CO2的体积即可计算焦炭中碳的量：其中V1的单位为Nml。(5)将所有时间间隔内生成的碳的量加起来，就是再生过程中的所有碳的量，即焦炭的产量。另一种方法是测量尾气的流量V，分时方法同上，然后按照公式②和公式③分别计算出CO和CO2的体积，再按照公式⑤计算碳的量：最后同上述步骤(5)即可得到焦炭的产量。具体的，根据本实施例中所述计量装置，在固定流化床反应中催化剂焦炭的产量计量过程如下：(1)将200g某催化裂化反应催化剂装入固定流化床，将50g某油品打入反应器4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焦炭产量的在线计量装置，其特征在于：包括DCS监控中心，所述DCS监控中心分别与流量调节阀、气体流量计、CO浓度测量仪和CO

【技术特征摘要】
1.一种焦炭产量的在线计量装置，其特征在于：包括DCS监控中心，所述DCS监控中心分别与流量调节阀、气体流量计、CO浓度测量仪和CO2浓度测量仪连接，其中气体流量计的进口与流量调节阀相连，出口与安装有尾气排放管道的反应器相连，在尾气排放管道上依次装设有CO浓度测量仪和...

【专利技术属性】
技术研发人员：田洪芹，
申请(专利权)人：洛阳凯美胜石化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41