重质油热反应生焦的检测装置及使用该装置进行在线检测的方法

摘要

一种重质油热反应生焦的检测装置，电极极板包括上层电极极板和下层电极极板，反应釜的釜盖上竖直安装有支架杆，上层电极极板和下层电极极板都安装在支架杆上，上层电极极板的左电极和右电极分别与其中两个电极接线柱的下极杆相连，下层电极极板的左电极和右电极分别与另外两个电极接线柱的下极杆相连。重质油热反应的检测装置可对石油产品热反应过程体系中不同位置的电学信号进行在线监测，根据不同位置电学信号的差异，确定体系的热反应生焦性能，从而确定反应器内是否结焦，判断更加准确，误差极小，使避免结焦的人工干预可更加的及时，避免焦的生成带来的管路堵塞、生产停工等严重问题，而且原料的改变也不会影响生焦性能检测和判断的准确性，保证了生产设备在运行周期内可持续和稳定的进行生产作业，提高生产稳定性，避免经济损失。

说明书

技术领域

本发明涉及电学测量技术领域，具体涉及到石油化工生产、科研过程中对体系信号实现 在线监测的重质油热反应生焦的检测装置及使用该装置进行在线检测的方法。

背景技术

在石油化工生产过程中，由于石油加工生产装置的运转周期一般为一年，生产装置的平 稳运行极为重要，但在生产过程中，可能会出现结焦现象，结成的焦会粘附到生产装置反应 器的内壁上，造成内壁的传热性能下降，使管道堵塞，甚至会造成生产停工，带来严重的安 全问题和经济损失。

目前没有检测装置是否结焦的相关装置，是否产生结焦，只能凭经验，观察反应器的温 度来进行。为了维持反应器内的温度，反应器外壁需要的温度越来越高时，说明内壁上已经 出现了结焦而造成反应器壁的传热性能下降，但发现上述现象时，结焦量已经较大，为了减 轻结焦的产生进行调节的余地也已经较小。因此，判定是否结焦需要相应的经验，也有一定 的误判风险。另一方面，炼油厂生产装置的进料性质也会经常发生改变，当原料的性质发生 改变，反应性能、物质的吸热性能也会发生改变，因此维持反应器内温度，需要相应的反应 器外壁的温度也会不同，此时凭经验进行判断，极易出现判断错误，例如：原料进行加工需 要吸热较少，需要的反应器外壁温度较低，而体系内实际已经出现结焦；原料进行加工需要 吸热较多，反应器外壁温度较高，造成体系内已经结焦的假象。

而在先专利申请《高温高压反应釜电极及利用该电极进行在线监测的方法》(公开号： CN103399060A)，仅能对石油产品进行电学参数的测量，也无法在石油加工过程中，对体系的 结焦性能进行在线监测。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供了一种可以检测和预警结焦产生的重质油热 反应生焦的检测装置，以及使用该装置进行在线生焦检测的方法。

本发明的重质油热反应生焦的检测装置，安装在反应釜中，包括电极极板和电极接线柱， 电极接线柱设有四个，都安装在反应釜的釜盖上，所述的电极接线柱包括柱体，柱体的上部 安装有上极杆，柱体的下部安装有下极杆，所述的电极极板包括上层电极极板和下层电极极 板，上层电极极板和下层电极极板都包括左电极和右电极，反应釜的釜盖上竖直安装有支架 杆，支架杆顶部与釜盖相连，上层电极极板和下层电极极板都安装在支架杆上，上层电极极 板的左电极和右电极分别与其中两个电极接线柱的下极杆相连，下层电极极板的左电极和右 电极分别与另外两个电极接线柱的下极杆相连。

优选的是，上层电极极板和下层电极极板的一侧都安装有连接管套，连接管套套在支架 杆上，连接套管的侧壁上设置有栓孔，栓孔内安装有螺栓，螺栓的内端顶在支架杆的侧壁上。

利用重质油热反应的检测装置进行在线检测的方法，步骤如下：

1)将上层电极极板安装到支架杆的上部上，下层电极极板安装到支架杆的下部上；

2)取四根电极引线，将第一根电极引线的一端连接到上层电极极板的左电极上，第一根 电极引线的另一端连接到第一个电极接线柱的下极杆上；将第二根电极引线的一端连接到上 层电极极板的右电极上，第二根电极引线的另一端连接到第二个电极接线柱的下极杆上；将 第三根电极引线的一端连接到下层电极极板的左电极上，第三根电极引线的另一端连接到第 三个电极接线柱的下极杆上；将第四根电极引线的一端连接到下层电极极板的右电极上，第 四根电极引线的另一端连接到第四个电极接线柱的下极杆上；

3)在反应釜内放好待测品，将反应釜釜盖盖好，上紧釜盖，反应釜可靠接地，导走静电；

4)进行电导率测定，将一台电导率仪的两个接线柱分别与第一个电极接线柱的上极杆和 第二个电极接线柱的上极杆连接；将另一台电导率仪的两个接线柱分别与第三个电极接线柱 的上极杆和第四个电极接线柱的上极杆连接，按照反应釜操作进行釜反应，同时记录两个电 导率仪的电导显示值，根据电极常数的数值，计算得到样品的上层电学信号数值和下层电学 信号数值。

本发明的有益效果是：重质油热反应的检测装置可对石油产品热反应过程体系中不同位 置的电学信号进行在线监测，根据不同位置电学信号的差异，确定体系的热反应生焦性能， 从而确定反应器内是否结焦，判断更加准确，误差极小，使避免结焦的人工干预可更加的及 时，避免焦的生成带来的管路堵塞、生产停工等严重问题，而且原料的改变也不会影响生焦 性能检测和判断的准确性，保证了生产设备在运行周期内可持续和稳定的进行生产作业，提 高生产稳定性，避免经济损失。

上层电极极板和下层电极极板通过一侧的连接管套固定在支架杆上，使上层电极极板和 下层电极极板都可上下滑动，调整检测位置，提高了检测的灵活性和准确性。

附图说明

附图1为本重质油热反应的检测装置的结构图；

附图2为本电极极板部分的结构图。

具体实施方式

本发明的重质油热反应生焦的检测装置，安装在反应釜1中，包括电极极板和电极接线 柱2。

电极接线柱2设有四个，都安装在反应釜1的釜盖3上。

电极接线柱2包括柱体21，柱体21的上部安装有上极杆22，柱体21的下部安装有下极 杆23。

电极极板包括上层电极极板4和下层电极极板5，上层电极极板4和下层电极极板5都 包括左电极11和右电极12。

反应釜1的釜盖3上竖直安装有支架杆6，支架杆6顶部与釜盖3相连，上层电极极板4 和下层电极极板5都安装在支架杆6上。

上层电极极板4的左电极11和右电极12分别与其中两个电极接线柱2的下极杆23相连， 下层电极极板5的左电极11和右电极12分别与另外两个电极接线柱2的下极杆23相连。

上层电极极板4和下层电极极板5的一侧都安装有连接管套7，连接管套7套在支架杆6 上，连接套管7的侧壁上设置有栓孔，栓孔内安装有螺栓8，螺栓8的内端顶在支架杆6的 侧壁上。当松开螺栓8后，上层电极极板4和下层电极极板5就可在支架杆6上上下滑动， 滑动到预定位置后，扭紧螺栓8进行固定。

利用重质油热反应的检测装置进行在线检测时，先将上层电极极板4安装到支架杆6的 上部上，下层电极极板5安装到支架杆6的下部上。

取四根电极引线，将第一根电极引线的一端连接到上层电极极板4的左电极11上，第一 根电极引线的另一端连接到第一个电极接线柱2的下极杆23上；将第二根电极引线的一端连 接到上层电极极板4的右电极12上，第二根电极引线的另一端连接到第二个电极接线柱2的 下极杆23上；将第三根电极引线的一端连接到下层电极极板5的左电极11上，第三根电极 引线的另一端连接到第三个电极接线柱2的下极杆23上；将第四根电极引线的一端连接到下 层电极极板5的右电极12上，第四根电极引线的另一端连接到第四个电极接线柱2的下极杆 23上。

在反应釜1内放好待测品，将反应釜1釜盖3盖好，上紧釜盖3，反应釜1可靠接地， 导走静电。

进行电导率测定，将一台电导率仪的两个接线柱分别与第一个电极接线柱2的上极杆22 和第二个电极接线柱2的上极杆22连接；将另一台电导率仪的两个接线柱分别与第三个电极 接线柱2的上极杆22和第四个电极接线柱2的上极杆22连接，按照反应釜1操作进行釜反 应，同时记录两个电导率仪的电导显示值，根据电极常数的数值，计算得到样品的上层电学 信号数值和下层电学信号数值。

对上层电学信号数值和下层电学信号数值进行比较，若两者相同，则说明热反应稳定， 体系不会出现结焦。

由于温度等因素，上层电学信号数值和下层电学信号数值会产生波动，很难相同，所以 需要对两者的差异进行评价。

当上层电学信号数值和下层电学信号数值之间的差异比例为0～3％时，体系依然稳定， 不会出现结焦。

当上层电学信号数值和下层电学信号数值之间的差异比例为3％～5％时，体系开始出现 不稳定的状况，可能会出现结焦。

当上层电学信号数值和下层电学信号数值之间的差异比例大于5％时，体系则处于不稳 定的状态，非常容易发生结焦。

所以当上层电学信号数值和下层电学信号数值之间的差异比例达到3％，就需要对体系进 行干预，防止结焦的产生，反应迅速，判断准确。

上述的差异比例即为：上层电学信号数值和下层电学信号数值之间的差值除以上层电学 信号数值和下层电学信号数值的平均值所占的百分比。