一种用于反应釜的气体参数调节方法技术

本发明专利技术公开了一种用于反应釜的气体参数调节方法，属于高温高压设备控制领域

【技术实现步骤摘要】
一种用于反应釜的气体参数调节方法


[0001]本专利技术涉及高温高压设备控制领域，具体涉及一种用于反应釜的气体参数调节方法
。

技术介绍

[0002]反应釜是实验室开展材料腐蚀性能评价的主要设备之一
。
针对油气田用材料防腐性能评价领域，大多采用反应釜来开展室内模拟油气田现场工况下材料的腐蚀行为研究
。
现有的反应釜一般通过将硫化氢
、
二氧化碳
、
氧气
、
氮气等气体经过增压泵增压后充入反应釜中，达到设定压力值后升温至试验温度并开始试验
。
然而，在气体通入反应釜过程中，不同气体的流量和压力在通入过程中无法实现精准计量，无法在反应釜内实现不同气体的精确配比；其次，实际高温工况条件下，反应溶液介质因高温而导致挥发，导致实际反应气体为含有由反应介质溶液挥发而形成的“混合气体”。
随着釜内反应的进行，“混合气体”逐渐消耗而导致实际压力降低，但无法得到及时补充；更重要的是无法精确监控并实现对“混合气体”实时精准配比，进而无法精确模拟现场实际工况，导致实验室所测腐蚀速率与油气田现场工况存在较大偏差
。
最后，少数改良装置
(
例如专利
CN 109529723B、
专利
CN 11729612B)
如通过在反应釜旁加装浓度探针和缓冲罐等方式一定程度上增强了对通入气体浓度的监测，但只能通过混合气体压力进行总量补充，仍无法实现根据实际气体种类来进行单一气源的精确调节，更重要的是无法实时且精确补充实际工况下由反应溶液挥发与反应气体共同形成的“混合气体”，进而导致无法获得基于实际工况下的腐蚀试验结果
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于反应釜的气体参数调节方法
。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0005]一种用于反应釜的气体参数调节方法，基于用于反应釜的气体参数调节系统的进行，包括以下步骤：
[0006]步骤一
、
将反应釜和调控釜内充入反应介质溶液；
[0007]控制反应气源中的各个气体按照试验设定比例分别通过与其相连的第一减压阀汇集在第一单向阀处，通过第一单向阀后经第一控温加热带加热和气体增压器增压，之后依次进入调控釜与反应釜内，调控釜上的第二温度传感器和第一压力传感器实时采集气体的温度和压力，调控釜内的气体浓度探针实时采集调控釜内各种气体的浓度值，将采集的温度
、
压力和浓度与对应的试验设定值相比较；反应釜上的第三温度传感器与第二压力传感器实时采集气体的温度和压力，反应釜内的气体浓度探针实时采集反应釜内各种气体的浓度值，将采集的温度
、
压力和浓度与对应的试验设定值相比较，根据比较结果调节反应气源
、
第一控温加热带
、
气体增压器
、
第二控温加热带和第三控温加热带中的任一个或多个的参数，直至调控釜与反应釜内的气体的浓度
、
压力和温度达到试验设定值，实现一级调节与
修正；
[0008]步骤二
、
随着反应釜内进行试验，当第二气体浓度探针或第二压力传感器采集的数据下降至预设值时，开启第五单向阀使得调控釜内的气体进入反应釜内，直至反应釜内气体的浓度和压力恢复至试验设定值；
[0009]步骤三
、
通过第一控温加热带
、
气体增压器补充与试验工况参数相同的气体进入调控釜内，同时根据液位计的变化，开启第二单向阀和第三单向阀，反应介质存储器内的反应介质溶液进入调控釜，对调控釜内的反应介质溶液进行补充，最终保证调控釜内的气相温度与压力
、
液相高度均恢复至反应设定参数值，实现二级调节与修正；
[0010]步骤四
、
不断循环步骤二和步骤三，直至试验结束；
[0011]所述用于反应釜的气体参数调节系统，包括反应气源，反应气源中的各个气源罐的连接管道上分别设有第一减压阀，第一减压阀的出口通过管道汇集在为一路管道，所述管道上设有依次第一控温加热带和气体增压器；气体增压器出口处的管道分为两路，一路通过第二单向阀连接有反应介质存储器的入口，反应介质存储器的出口通过第三单向阀连接有调控釜的液体入口，另一路通过第四单向阀连接有调控釜的气体入口；调控釜的出口通过第五单向阀连接反应釜的入口，反应釜的出口用于排出反应废气；所述调控釜上设有液位计
、
第二控温加热带
、
第四单向阀
、
第二温度传感器
、
第一压力传感器和第一气体浓度探针；所述反应釜上设有第三控温加热带
、
气体浓度探针
、
第三温度传感器和第二压力传感器；所述反应介质存储器
、
调控釜和反应釜内均装有反应介质溶液；所述反应气源
、
第一控温加热带
、
气体增压器
、
第二控温加热带和第三控温加热带均由
PCL
控制
。
[0012]进一步的，步骤一中反应釜和调控釜内的反应介质溶液的体积相同
。
[0013]进一步的，所述用于反应釜的气体参数调节系统的调控釜和反应釜的体积和结构均相同
。
[0014]进一步的，当第一压力传感器采集的压力大于安全阈值时，气体通过后由第一安全阀进行泄压，直至第一压力传感器采集的压力在安全阈值以下
。
[0015]进一步的，所述用于反应釜的气体参数调节系统中的反应釜的出口连接有废气处理装置
。
[0016]进一步的，步骤二中进行试验时，将反应釜试验完成后的尾气通过第二减压阀和第六单向阀排入废气收集处理装置中
。
[0017]进一步的，当第二压力传感器采集的反应釜的压力大于安全阈值时，反应釜内的气体通过其上的第二安全阀进行泄压，直至第二压力传感器采集的压力在安全阈值以下
。
[0018]进一步的，所述用于反应釜的气体参数调节系统中的气体增压器出口处的管道上设有第一温度传感器；
[0019]当进行调节时，将所述第一温度传感器采集的温度与设置温度进行对比，直至到达设置温度时，开启第四单向阀，气体增压器出口处的气体进入调控釜内
。
[0020]进一步的，所述反应介质溶液为
NaCl
型溶液
。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术的用于反应釜的气体参数调节方法，通过调节气体增压器和加热带实现对调控釜与反应釜内气体温度和压力控制，实现入釜前与入釜后气体温度
、
压力
、
浓度等参数二级精准调控以及实时动态补充，保障釜内试验工况与现场工况高度一致性；另一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于反应釜的气体参数调节方法，其特征在于，基于用于反应釜的气体参数调节系统的进行，包括以下步骤：步骤一
、
将反应釜
(21)
和调控釜
(12)
内充入反应介质溶液；控制反应气源
(1)
中的各个气体按照试验设定比例分别通过与其相连的第一减压阀
(2)
汇集在第一单向阀
(3)
处，通过第一单向阀
(3)
后经第一控温加热带
(4)
加热和气体增压器
(5)
增压，之后依次进入调控釜
(12)
与反应釜
(21)
内，调控釜
(12)
上的第二温度传感器
(16)
和第一压力传感器
(17)
实时采集气体的温度和压力，调控釜
(12)
内的气体浓度探针
(19)
实时采集调控釜
(12)
内各种气体的浓度值，将采集的温度
、
压力和浓度与对应的试验设定值相比较；反应釜
(21)
上的第三温度传感器
(25)
与第二压力传感器
(26)
实时采集气体的温度和压力，反应釜
(21)
内的气体浓度探针
(23)
实时采集反应釜
(21)
内各种气体的浓度值，将采集的温度
、
压力和浓度与对应的试验设定值相比较，根据比较结果调节反应气源
(1)、
第一控温加热带
(4)、
气体增压器
(5)、
第二控温加热带
(14)
和第三控温加热带
(20)
中的任一个或多个的参数，直至调控釜
(12)
与反应釜
(21)
内的气体的浓度
、
压力和温度达到试验设定值，实现一级调节与修正；步骤二
、
随着反应釜
(21)
内进行试验，当第二气体浓度探针
(23)
或第二压力传感器
(26)
采集的数据下降至预设值时，开启第五单向阀
(24)
使得调控釜
(12)
内的气体进入反应釜
(21)
内，直至反应釜
(21)
内气体的浓度和压力恢复至试验设定值；步骤三
、
通过第一控温加热带
(4)、
气体增压器
(5)
补充与试验工况参数相同的气体进入调控釜
(12)
内，同时根据液位计
(13)
的变化，开启第二单向阀
(7)
和第三单向阀
(10)
，反应介质存储器
(9)
内的反应介质溶液进入调控釜
(12)
，对调控釜
(12)
内的反应介质溶液进行补充，最终保证调控釜
(12)
内的气相温度与压力
、
液相高度均恢复至反应设定参数值，实现二级调节与修正；步骤四
、
不断循环步骤二和步骤三，直至试验结束；所述用于反应釜的气体参数调节系统，包括反应气源
(1)
，反应气源
(1)
中的各个气源罐的连接管道上分别设有第一减压阀
(2)
，第一减压阀
(2)
的出口通过管道汇集在为一路管道，所述管道上设有依次第一控温加热带
(4)
和气体增压器
(5)
；气体增压器
(5)
出口处的管道分为两路，一路通过第二单向阀
(7)
连接有反应介质存储器
(9)
的入口，反应介质存储器
(9)
的出口通过第三单向阀
(10)<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王少龙，尹成先，付安庆，
申请(专利权)人：中国石油集团工程材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：