CN107057750B - 一种石油分馏试验仪系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石油分馏试验仪系统，其特征在于：包括支架、上分馏层、下冷凝层和摄像装置；支架包括外壳、顶盖和分层板；外壳与顶盖形成密封的箱体结构，分层板置于外壳内将箱体结构分为上分馏层与下冷凝层；通过在主冷凝管的计量段上刻有刻度值，并且在主冷凝管的外侧设置有摄像装置随时监测主冷凝管上计量段的液面变化，根据不同的冷却液温度来测试石油蒸汽产品的液化效率，能够更精确更快速的获取不同品质石油产品在不同冷却液条件下的液化参数。
Description
技术领域
本发明涉及石油分馏试验仪器领域，尤其涉及一种石油分馏试验仪系统。
背景技术
石油是由超过8000种不同分子大小的碳氢化合物(及少量硫化合物)所组成的混合物。石油在使用前必须经过加工处理，才能制成适合各种用途的石油产品。常见的处理方法为分馏法利用分子大小不同，沸点不同的原理，将石油中的碳氢化合物予以分离，再以化学处理方法提高产品的价值。
工业上先将石油加热至400℃～500℃之间，使其变成蒸气后输进分馏塔。在分馏塔中，位置愈高，温度愈低。石油蒸气在上升途中会逐步液化，冷却及凝结成液体馏份。分子较小、沸点较低的气态馏份则慢慢地沿塔上升，在塔的高层凝结，例如燃料气、液化石油气、轻油、煤油等。分子较大、沸点较高的液态馏份在塔底凝结，例如柴油、润滑油及蜡等。在塔底留下的黏滞残余物为沥青及重油，可作为焦化和制取沥青的原料或作为锅炉燃料。不同馏份在各层收集起来，经过导管输离分馏塔。
现在一般的分馏塔中采用同一温度的冷却液，而冷分馏的石油产品沸点不同，在同温的冷却液下液化速率不同，导致同一份石油分馏出产品采用同一温度的冷却液的时间过长，生产效率较低；为了针对各产品在不同温度下液化时的速率，达到石油分流的统筹兼顾，提高石油分馏的效率，因此需要一种新的装置来研究石油蒸汽产品在不同温度下的液化速率参数，为不同品质的石油的分馏冷却提供参数。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种石油分馏试验仪系统，能够直观的观测石油蒸汽在不同的冷却液温度下，冷凝液化时分馏出产品的速率；便于根据不同分馏产品的沸点选用不同冷却液温度，达到最佳的分馏速率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种石油分馏试验仪系统，其创新点在于：包括支架、上分馏层、下冷凝层和摄像装置；支架包括外壳、顶盖和分层板；外壳与顶盖形成密封的箱体结构，分层板置于外壳内将箱体结构分为上分馏层与下冷凝层；
所述上分馏层包括储液罐、加热腔和保温层；所述储液罐的出口端穿过分层板与下冷凝层接通；储液罐的外壁上设置有加热腔对储液罐进行加热；所述加热腔的外侧设置有保温层；所述保温层将储液罐与加热腔在支架的顶盖与分层板之间进行固定定位；
所述下冷凝层包括主冷凝器、辅助冷凝器和玻璃外壳；所述主冷凝器包括冷却段和计量段；冷却段与计量段均为同一直管结构，冷却段的顶端与上分馏层的储液罐出口接通，计量段上刻有刻度值；计量段的下端部分设置有阀门；所述辅助冷凝器与主冷凝器的侧壁相连，辅助冷凝器为球形冷凝管结构；所述主冷凝器的直管结构与辅助冷凝器的球形冷凝管结构均置于同一个玻璃外壳内部；所述玻璃外壳的外壁上通过固定板连接在支架的外壳上，玻璃外壳的底端设置有进液口，玻璃外壳的上端侧壁分别设置有出液口与辅助冷凝器的出口；玻璃外壳的内部与主冷凝器以及辅助冷凝器之间充有自玻璃外壳进液口向玻璃外壳出液口流动的冷却液；
所述摄像装置包括摄像头、滑块和导轨；所述摄像头安装在滑块上，导轨沿着竖直方向安装在分层板与支架的底面之间，滑块沿着导轨带动摄像头在竖直方向上位移，监测主冷凝器计量段的液面高度。
进一步的，所述支架的底端设置有滚轮。
进一步的，所述计量段的阀门出口下方设置有计量杯。
本发明的优点在于：
1)本发明中通过在主冷凝管的计量段上刻有刻度值，并且在主冷凝管的外侧设置有摄像装置随时监测主冷凝管上计量段的液面变化，能够更精确更快速的获取不同品质石油产品在不同冷却液条件下的液化参数；
2)主冷凝器的冷却段采用直管结构，在满足石油蒸汽第一次急冷时所需要的接触面积，同时直管结构降低了主冷凝器的体积，节省了空间；
3)辅助冷凝器采用球形冷凝管，使得石油产品蒸汽在进行二次冷却时增加了接触面积并逐级回流到主冷凝器的计量段，防止未及时液化的石油蒸汽流失。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的一种石油分馏试验仪系统装配图。
图2为本发明的一种石油分馏试验仪系统下冷凝层的结构示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示的一种石油分馏试验仪系统，包括支架1、上分馏层2、下冷凝层3和摄像装置4；支架1包括外壳11、顶盖12和分层板13；外壳11与顶盖12形成密封的箱体结构，分层板13置于外壳11内将箱体结构分为上分馏层2与下冷凝层3。
上分馏层2包括储液罐21、加热腔22和保温层23；所述储液罐21的出口端穿过分层板与下冷凝层3接通；储液罐21的外壁上设置有加热腔22对储液罐21进行加热；所述加热腔22的外侧设置有保温层23；所述保温层23将储液罐21与加热腔22在支架的顶盖12与分层板13之间进行固定定位。
下冷凝层3包括主冷凝器31、辅助冷凝器32和玻璃外壳33；所述主冷凝器31包括冷却段311和计量段312；冷却段311与计量段312均为同一直管结构，冷却段311的顶端与上分馏层2的储液罐21出口接通，计量段312上刻有刻度值；计量段312的下端部分设置有阀门313；所述辅助冷凝器32与主冷凝器31的侧壁相连，辅助冷凝器32为球形冷凝管结构；所述主冷凝器31的直管结构与辅助冷凝器32的球形冷凝管结构均置于同一个玻璃外壳33内部；所述玻璃外壳33的外壁上通过固定板34连接在支架1的外壳11上，玻璃外壳33的底端设置有进液口331，玻璃外壳33的上端侧壁分别设置有出液口332与辅助冷凝器的出口；玻璃外壳33的内部与主冷凝器31以及辅助冷凝器32之间充有自玻璃外壳进液口331向玻璃外壳出液口332流动的冷却液。
摄像装置4包括摄像头41、滑块42和导轨43；所述摄像头41安装在滑块42上，导轨43沿着竖直方向安装在分层板13与支架1的底面之间，滑块41沿着导轨43带动摄像头41在竖直方向上位移，监测主冷凝器31计量段的液面高度。
支架1的底端设置有滚轮14，便于整个分馏试验仪系统的转运。
计量段312的阀门出口下方设置有计量杯35，能够及时清理出主冷凝器31计量管312中的石油产品。
该石油分馏试验仪系统的工作原理是：通过上分馏层2的加热腔22加热储液罐21中的石油，使得石油中不同沸点的产品形成蒸汽分馏到下冷凝层3中，产品蒸汽在下冷凝层3通过温度固定的冷却液进行一次急冷，冷却得到的石油产品流到计量管312中，未来的及冷却的石油蒸汽进入辅助冷凝器32进行二次冷却，通过辅助冷凝器32的球形冷凝管冷却后回流至主冷凝器31的计量管312中。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种石油分馏试验仪系统，其特征在于：包括支架、上分馏层、下冷凝层和摄像装置；支架包括外壳、顶盖和分层板；外壳与顶盖形成密封的箱体结构，分层板置于外壳内将箱体结构分为上分馏层与下冷凝层；
所述上分馏层包括储液罐、加热腔和保温层；所述储液罐的出口端穿过分层板与下冷凝层接通；储液罐的外壁上设置有加热腔对储液罐进行加热；所述加热腔的外侧设置有保温层；所述保温层将储液罐与加热腔在支架的顶盖与分层板之间进行固定定位；
所述下冷凝层包括主冷凝器、辅助冷凝器和玻璃外壳；所述主冷凝器包括冷却段和计量段；冷却段与计量段均为同一直管结构，冷却段的顶端与上分馏层的储液罐出口接通，计量段上刻有刻度值；计量段的下端部分设置有阀门；所述辅助冷凝器与主冷凝器的侧壁相连，辅助冷凝器为球形冷凝管结构；所述主冷凝器的直管结构与辅助冷凝器的球形冷凝管结构均置于同一个玻璃外壳内部；所述玻璃外壳的外壁上通过固定板连接在支架的外壳上，玻璃外壳的底端设置有进液口，玻璃外壳的上端侧壁分别设置有出液口与辅助冷凝器的出口；玻璃外壳的内部与主冷凝器以及辅助冷凝器之间充有自玻璃外壳进液口向玻璃外壳出液口流动的冷却液；
所述摄像装置包括摄像头、滑块和导轨；所述摄像头安装在滑块上，导轨沿着竖直方向安装在分层板与支架的底面之间，滑块沿着导轨带动摄像头在竖直方向上位移，监测主冷凝器计量段的液面高度。
2.根据权利要求1所述的一种石油分馏试验仪系统，其特征在于：所述支架的底端设置有滚轮。
3.根据权利要求1所述的一种石油分馏试验仪系统，其特征在于：所述计量段的阀门出口下方设置有计量杯。
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