[实用新型]一种用于原油高温氧化反应的反应釜装置

说明书

本实用新型公开了一种用于原油高温氧化反应的反应釜装置，包括支座和加热炉，支座通过内部设有水循环冷却系统的连接座与减速机相连，减速机的动力输出轴伸入连接座内；加热炉包括加热炉体，加热炉体内装有反应釜，反应釜内设有支撑边沿有多个通气孔的内衬；反应釜上有釜盖，釜盖上有与反应釜、内衬和釜盖围成的空间相通的氧气输入管路和氧气输出管路，釜盖通过散热套管与支座固接，散热套管中间穿过搅拌杆，搅拌杆下端的搅拌桨位于内衬内，搅拌杆上端与减速机动力输出轴相连。该反应釜装置在降温阶段对原油氧化产物和原油挥发组分进行的分离收集，在克服反应釜高温密封困难、排除原油氧化后原料组分干扰的同时，满足原油氧化模拟研究的需要。

技术领域

本实用新型属于油田化学分析技术领域，涉及一种反应釜，尤其涉及一种用于原油高温氧化反应的反应釜装置。

背景技术

火驱即火烧油层。针对高粘度的稠油油藏，部分油田采用了向油层注入空气，通过原油的自燃或人工点火，使地层部分原油就地燃烧，利用燃烧前缘推动原油的热采方法。火驱具有稠油开采的多种驱油效果，是目前热效率最高、最能体现节能减排的一项采油技术。研究发现原油在多孔介质中发生了一系列的氧化反应，这些反应可以划分为三个阶段：低温氧化、燃料沉积和高温氧化。原油重质组分含量越高，三个反应阶段的活化能也越大。低温氧化引发原油加氧脱氢、芳构化、交联等反应，氧化反应使分子量增加原油粘度增加；随着氧化反应的进行环境温度的升高，大部分热量提供原油发生烃类裂化反应，分子量较高的烃类裂化为低碳烃，使原油低温挥发组分增多粘度降低。

随着火驱热采试验的进行，对于原油与空气反应过程的研究成为热点，为了研究原油的各个氧化阶段，需要有一种反应装置来模拟不同温度条件下的原油氧化过程，同时获得一定量的氧化反应产物用于进一步的分析研究。原油氧化反应温度范围为200～600℃，现有技术中的小型反应釜搅拌杆密封装置均无法耐受，能够耐受500℃高温的反应釜造价非常昂贵，不利于推广使用。且常见反应釜中的原料原油和产物混合在一起，不利于后续产物分析研究。因此，需要一种安全、廉价的且具有粗分功能的反应装置，为火驱试验的室内研究提供设备支撑。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种集原油氧化反应和产物分离于一体的用于原油高温氧化反应的反应釜装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于原油高温氧化反应的反应釜装置，包括支座和加热炉，支座上固接有连接座，连接座上安装有减速机，减速机的动力输出轴伸入连接座内；连接座内设有水循环冷却系统；该加热炉包括加热炉体，加热炉体内安装有反应釜，反应釜内设有内衬，内衬的上端水平伸出形成支撑边沿，支撑边沿放置于反应釜的上端的台阶上，内衬为活动部件；反应釜内部被内衬分隔为两个连通的空间；

反应釜顶部设有可打开可盖合的釜盖，釜盖内设有氧气输入管路、氧气输出管路和温度压力测量管路；氧气输入管路和氧气输出管路均与反应釜、釜盖和内衬围成的空间相通；釜盖上设有安装孔，该安装孔内设有搅拌杆，搅拌杆下端安装有搅拌桨，搅拌桨位于内衬内；搅拌杆上端穿过支座伸入连接座内，并与减速机的动力输出轴相连，搅拌杆和该动力输出轴的连接处与连接座之间设有石墨密封件。

本实用新型反应釜装置通过在搅拌杆外设置螺旋型散热套管、搅拌杆与马达连接处设置水循环冷却系统来实现搅拌杆动件在高温高压条件下的密封效果。釜内多孔内衬的设置实现了在降温阶段对原油氧化产物的分离收集，本装置适于100～600℃温度条件下原油的氧化反应，可对反应产物进行分离，克服了反应釜高温密封的困难，排除原油氧化后原料组分的干扰，完全满足对原油氧化模拟研究的需要。

附图说明

图1是本实用新型反应釜装置的示意图。

图2是本实用新型反应釜装置内衬外冷凝油相的气质联用谱图。

图3是本实用新型反应釜装置内衬中混合油相的气质联用谱图。

图4是本实用新型反应釜装置内衬中反应前油相的气质联用谱图。