分析硫腐蝕產(chǎn)物自燃性的實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種分析硫腐蝕產(chǎn)物自燃性的實(shí)驗(yàn)裝置，它包括供氣部分、加濕計(jì)量部分、數(shù)據(jù)采集部分及氣體回收部分；供氣部分包括儲氣袋（1）、薄膜氣泵（2）及緩沖氣袋（3）；加濕計(jì)量部分包括加濕器（4）及流量計(jì)（5）；數(shù)據(jù)采集部分包括樣品反應(yīng)器（6）、數(shù)據(jù)處理終端（8）及熱電偶（7）；儲氣袋（1）的輸出端口經(jīng)薄膜氣泵（2）與緩沖氣袋（3）的輸入端口相接；緩沖氣袋（3）的輸出端口經(jīng)加濕器（4）與樣品反應(yīng)器（6）的輸入端口相接；樣品反應(yīng)器（6）的輸出端口與氣體回收部分的輸入端口相接；熱電偶（7）的信號傳輸端口與數(shù)據(jù)處理終端（8）相接。本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)成本低，安全可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，可準(zhǔn)確判斷硫腐蝕產(chǎn)物自燃性大小。
【專利說明】 分析硫腐蝕產(chǎn)物自燃性的實(shí)驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬儲油罐安全技術(shù)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種分析硫腐蝕產(chǎn)物自燃性的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國際形勢變化和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，我國對原油的需求急劇增加，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，僅2011年原油進(jìn)口量為2.5億噸以上，對外依存度55%以上，超過國家規(guī)定的紅線(50%)，而就在近幾年國內(nèi)外石油資源劣質(zhì)化趨勢正在日益加快，全球范圍內(nèi)低硫原油的時代已經(jīng)過去，取而代之的則是含硫或高硫的原油，目前全球含硫原油和高硫原油產(chǎn)量占原油總產(chǎn)量的15%。中東和中南美生產(chǎn)的原油幾乎全是硫含量在1%以上的原油，國內(nèi)勝利原油的硫含量也上升到了 1%左右，而江漢、塔河、孤島原油的硫含量均在1.5%以上。因此，無論是加工國產(chǎn)原油還是加工不斷增加的進(jìn)口原油，由硫腐蝕產(chǎn)生的系列問題一直是原油及其后續(xù)產(chǎn)品儲存、運(yùn)輸和加工過程中較為棘手的問題，其中硫腐蝕產(chǎn)物自燃火災(zāi)問題更為人們所重視。
[0003]關(guān)于硫腐蝕產(chǎn)物自燃火災(zāi)典型案例，其一是常減壓裝置減壓塔內(nèi)的火災(zāi)爆炸事故。在常減壓裝置的停工期間，減壓塔正準(zhǔn)備交付檢修，塔內(nèi)油被抽出，塔內(nèi)也用蒸汽清掃，并把減壓輕蠟油的回流泵進(jìn)行了水沖洗。由于沒有及時關(guān)閉塔頂揮發(fā)線上一個介于塔和塔頂換熱器之間的閥門，從這個閥門處進(jìn)來的空氣引發(fā)了硫腐蝕產(chǎn)物的自燃，并產(chǎn)生了爆炸，嚴(yán)重?fù)p壞了減壓塔的內(nèi)部構(gòu)件。開口處觀察到了白色煙霧(SO2)。最后采取了注氮、注水的方法消除了塔內(nèi)的熱量，結(jié)束了氧化反應(yīng)。其二是石腦油再沸器浮頭蓋的自燃。在停工檢修期間，對石腦油再沸器進(jìn)行蒸汽吹掃后，打開封頭蓋，抽出管束進(jìn)行了清洗。兩天后，露天放置的浮頭蓋冒出了濃煙和火焰，這是一起由于硫腐蝕產(chǎn)物自燃導(dǎo)致殘油燃燒的火災(zāi)。隨后火災(zāi)被迅速用水撲滅。其三是石腦油罐內(nèi)的自燃火災(zāi)事故。一個準(zhǔn)備檢修的浮頂式石腦油罐被清理后，閑置一個月后突然從罐內(nèi)冒出了火焰和煙霧。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)也是一起由于硫腐蝕產(chǎn)物自燃而引發(fā)罐內(nèi)殘余油氣燃燒的火災(zāi)事故。其四是加氫反應(yīng)器中的自燃。檢修期間，一臺反應(yīng)器正準(zhǔn)備打開，在汽油加氫反應(yīng)器的汽油循環(huán)管線用氮?dú)馊姹Ｗo(hù)，給換熱器上盲板的時候，從法蘭處進(jìn)來的空氣引發(fā)了硫腐蝕產(chǎn)物的自然氧化，導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)熱量積聚，溫度高達(dá)500°C，出口法蘭處出現(xiàn)了濃煙，反應(yīng)器填料部分溫度急劇上升，引起了嚴(yán)重的火災(zāi)爆炸事故。
[0004]近年來硫腐蝕產(chǎn)物自燃而引發(fā)的火災(zāi)和爆炸事故呈上升的趨勢。硫腐蝕產(chǎn)物自燃已嚴(yán)重威脅石油煉制企業(yè)的生產(chǎn)安全和職工的生命安全。研究硫腐蝕產(chǎn)物在含硫原油儲運(yùn)、加工過程中的生成及其影響因素和分析硫腐蝕產(chǎn)物自燃性是十分必要的。通過分析硫腐蝕產(chǎn)物自燃性變化規(guī)律以便在生產(chǎn)實(shí)踐中采取針對性的安全技術(shù)措施，減少硫腐蝕產(chǎn)物的生成或減少其自燃火災(zāi)危險性。同時根據(jù)分析結(jié)果提出有效的預(yù)防措施，為煉油設(shè)備和裝置的安全運(yùn)行提供科學(xué)依據(jù)，有效抑制和消除因硫腐蝕產(chǎn)物自燃而引發(fā)的火災(zāi)和爆炸事故，對石化企業(yè)安全生產(chǎn)具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。因此人們渴望獲得一種效果更 好的分析硫腐蝕產(chǎn)物自燃性的實(shí)驗(yàn)裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種實(shí)驗(yàn)成本低，安全可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，可以準(zhǔn)確判斷硫腐蝕產(chǎn)物自燃性大小的實(shí)驗(yàn)裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的。
[0007]—種分析硫腐蝕產(chǎn)物自燃性的實(shí)驗(yàn)裝置，它包括供氣部分、加濕計(jì)量部分、數(shù)據(jù)采集部分及氣體回收部分；所述供氣部分包括儲氣袋、薄膜氣泵及緩沖氣袋；所述加濕計(jì)量部分包括加濕器及與其相接的流量計(jì)；所述數(shù)據(jù)采集部分包括樣品反應(yīng)器、數(shù)據(jù)處理終端及置于樣品反應(yīng)器內(nèi)的熱電偶；所述氣體回收部分采用氣體回收袋；所述儲氣袋的輸出端口經(jīng)薄膜氣泵與緩沖氣袋的輸入端口相接；所述緩沖氣袋的輸出端口經(jīng)加濕器與樣品反應(yīng)器的輸入端口相接；所述樣品反應(yīng)器的輸出端口與氣體回收袋的輸入端口相接；所述熱電偶的信號傳輸端口與數(shù)據(jù)處理終端的信號傳輸端口相接。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述流量計(jì)可采用毛細(xì)管流量計(jì)。
[0009]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述樣品反應(yīng)器可采用三口燒瓶。
[0010]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述加濕器可采用錐形瓶。
[0011]本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)成本低，安全可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，可以非?？焖俚氐玫綔?zhǔn)確的硫腐蝕產(chǎn)物自燃性分析結(jié)果，利用此種分析技術(shù)可為煉油設(shè)備和裝置的安全運(yùn)行提供現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不僅局限于下列內(nèi)容的表述。
[0013]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、儲氣袋；2、薄膜氣泵；3、緩沖氣袋；4、加濕器；5、流量計(jì)；6、樣品反應(yīng)器；7、熱電偶；8、數(shù)據(jù)處理終端；9、氣體回收袋；101、開關(guān)閥；102、開關(guān)閥；103、開關(guān)閥；104、
開關(guān)閥。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖所示，一種分析硫腐蝕產(chǎn)物自燃性的實(shí)驗(yàn)裝置，它包括供氣部分、加濕計(jì)量部分、數(shù)據(jù)采集部分及氣體回收部分；所述供氣部分包括儲氣袋1、薄膜氣泵2及緩沖氣袋3 ；所述加濕計(jì)量部分包括加濕器4及與其相接的流量計(jì)5 ;所述數(shù)據(jù)采集部分包括樣品反應(yīng)器6、數(shù)據(jù)處理終端8及置于樣品反應(yīng)器6內(nèi)的熱電偶7 ;所述氣體回收部分采用氣體回收袋9 ;所述儲氣袋I的輸出端口經(jīng)薄膜氣泵2與緩沖氣袋3的輸入端口相接；所述緩沖氣袋3的輸出端口經(jīng)加濕器4與樣品反應(yīng)器6的輸入端口相接；所述樣品反應(yīng)器6的輸出端口與氣體回收袋9的輸入端口相接；所述熱電偶7的信號傳輸端口與數(shù)據(jù)處理終端8的信號傳輸端口相接。
[0016]在具體設(shè)計(jì)時，本實(shí)用新型所述流量計(jì)5可采用毛細(xì)管流量計(jì)。本實(shí)用新型所述樣品反應(yīng)器6可采用三口燒瓶。本實(shí)用新型所述加濕器4可采用錐形瓶。
[0017]首先制備反應(yīng)氣體，計(jì)算反應(yīng)氣體濃度，將裝有制備好H2S氣體的儲氣袋的一個接口打開，用針管向里面通入適量N2，用彈簧夾夾好儲氣袋接口，用手輕拍儲氣袋使氣體混勻。將混合氣體的一部分樣品通入奧氏氣體分析儀，記錄通入氣體的總量VI。將氣體先通過儀器內(nèi)的濃KOH溶液除去H2S氣體，記錄剩余氣體量V2 (V1-V2就是H2S氣體的體積)。這樣就計(jì)算出H2S與N2的氣體體積濃度。
[0018]然后將薄膜氣泵2連接充有N2氣體的儲氣袋I，打開開關(guān)閥101、開關(guān)閥102及開關(guān)閥103，關(guān)閉開關(guān)閥104 ;開關(guān)閥103直接連接大氣，然后打開薄膜氣泵2使儲氣袋I內(nèi)的N2通入薄膜氣泵2中，大概lmin，待裝置內(nèi)空氣完全排除之后關(guān)閉薄膜氣泵開關(guān)。重新連接好裝置，將開關(guān)閥103關(guān)閉，開關(guān)閥104打開。
[0019]先將存放于玻璃干燥器中的Fe203、Fe304及Fe (OH) 3樣品取出，并用托盤天平稱取一定質(zhì)量樣品，并轉(zhuǎn)移至樣品反應(yīng)器三口燒瓶底部，將兩側(cè)的膠塞塞好，將熱電偶的探頭插入樣品中，調(diào)節(jié)深度，不要讓探頭觸碰到三口燒瓶的瓶底。將三口燒瓶浸入恒溫水浴中，調(diào)好試驗(yàn)溫度，然后檢查氣密性并保證氣密性良好。儲氣袋內(nèi)部的混合氣體通過薄膜氣泵2的壓力下先通過緩沖氣袋3 (用來緩沖通入流量計(jì)氣體的流量，并使流量計(jì)可以穩(wěn)定地工作，避免波動過于大，導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確)，再通過加濕器(錐形瓶，錐形瓶中裝的是水，用于將干燥的混合氣體飽和加濕，而且可以出去混合氣體中由于制氣時混有的少量HCl氣體)，再通過用于檢測并控制流速的流量計(jì)，然后進(jìn)入反應(yīng)容器三口燒瓶中，讓控制好流速的混合氣體與樣品充分反應(yīng)，調(diào)節(jié)流量計(jì)，控制流速，記錄反應(yīng)開始時的時間以及熱電偶溫度計(jì)的讀數(shù)，其后每分鐘記錄一次，觀察溫度變化情況。每隔一段時間將儲氣袋內(nèi)氣體排出，并重新配置到要求濃度再繼續(xù)作業(yè)，以保證儲氣袋內(nèi)的氣體濃度接近于要求濃度。最后將剩余的氣體流入回收袋中，避免污染空氣。
[0020]硫化反應(yīng)結(jié)束后，將三口燒瓶兩端的膠塞打開，使硫化產(chǎn)物硫腐蝕產(chǎn)物與空氣中的氧氣接觸發(fā)生氧化反應(yīng)，并記錄開始反應(yīng)時間和每分鐘溫度變化情況，直到溫度接近室溫基本保持不變時，停止記錄，并整理裝置。
[0021]通過硫腐蝕產(chǎn)物在氧化反應(yīng)過程中溫度參數(shù)的變化來分析其氧化自燃性。本實(shí)施方法實(shí)驗(yàn)成本低、安全可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，可以準(zhǔn)確判斷硫腐蝕產(chǎn)物自燃性的大小。
[0022]可以理解地是，以上關(guān)于本實(shí)用新型的具體描述，僅用于說明本實(shí)用新型，而并非受限于本實(shí)用新型實(shí)施例子所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種分析硫腐蝕產(chǎn)物自燃性的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括供氣部分、加濕計(jì)量部分、數(shù)據(jù)采集部分及氣體回收部分；所述供氣部分包括儲氣袋(I)、薄膜氣泵(2)及緩沖氣袋(3);所述加濕計(jì)量部分包括加濕器(4)及與其相接的流量計(jì)(5);所述數(shù)據(jù)采集部分包括樣品反應(yīng)器(6)、數(shù)據(jù)處理終端(8)及置于樣品反應(yīng)器(6)內(nèi)的熱電偶(7);所述氣體回收部分采用氣體回收袋(9);所述儲氣袋(I)的輸出端口經(jīng)薄膜氣泵(2)與緩沖氣袋(3)的輸入端口相接；所述緩沖氣袋(3)的輸出端口經(jīng)加濕器(4)與樣品反應(yīng)器(6)的輸入端口相接；所述樣品反應(yīng)器(6)的輸出端口與氣體回收袋(9)的輸入端口相接；所述熱電偶(7)的信號傳輸端口與數(shù)據(jù)處理終端(8)的信號傳輸端口相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析硫腐蝕產(chǎn)物自燃性的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述流量計(jì)(5)采用毛細(xì)管流量計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分析硫腐蝕產(chǎn)物自燃性的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述樣品反應(yīng)器(6)采用三口燒瓶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分析硫腐蝕產(chǎn)物自燃性的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述加濕器(4)采用錐形瓶。
【文檔編號】G01N25/48GK203616273SQ201320763025
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】商麗艷, 田彥文, 李建中 申請人:東北大學(xué)