[发明专利]一种测定重质油气化率的方法及装置

说明书

本发明公开了一种测定重质油气化率的方法及装置，涉及石油炼制技术领域。测定重质油气化率的方法包括：将注入介质和预热后的重质油原料通入加热炉中加热，对加热炉出口产生的气液混合物进行气液分离得到气体物料和液体物料，测试气体物料的质量为M，设重质油原料的通入质量为m₁，注入介质的质量为m₂，重质油原料在加热炉出口温度下的气化率由下式进行计算：气化率＝(M‑m₂)/m₁。可以在实验室条件下模拟测定特定炉出口温度和升温条件下的重油气化率，通过上述方法进行气化率的测定，弥补重质油在加热炉炉管出口气化率数据匮乏的问题。

技术领域

本发明涉及石油炼制技术领域，具体而言，涉及一种测定重质油气化率的方法及装置。

背景技术

随着世界原油日趋多样化，市场对轻质油品需求量不断增长，对重质油的深加工已进入日程，重质油的高效加工利用已经成为炼化企业面临的主要问题之一。常减压蒸馏和延迟焦化工艺作为炼制企业最主要的重油加工手段，两者运行情况直接关系到重质油的高效经济加工。影响到两套装置运行的关键设备之一是装置的加热炉，为提高装置运行效率和水平，需要针对不同的加工原料(重质油)对加热炉设备单元进行设计与优化。

为了设计出符合生产需求且节约能耗的加热炉，设计单位迫切需要知道重质油原料在加热炉中诸多物化性质参数，如重质油在高温条件下的流变特性、在高温管壁上的生焦趋势和传热特性等，尤其是重质油在特定炉出口温度下的气化程度。气化率是重质油体系中分子量较小，沸点较低的轻组分在加热炉炉管中受热气化的程度。加热炉出口重油的气化率决定了重质气液混合相在加热炉管中的流动和传热。这对于确定加热炉炉管热强度、传热系数等关键设计参数，保障重质油生产运行具有重要的实际意义。

加热炉出口重质油的气化率大小主要和炉管出口压力、炉出口温度和到达炉出口温度的升温速率有关。目前，确定重质油在加热炉炉管出口气化率的方法一般采用理论计算或是依靠经验获取，实测数据匮乏。专利CN105716992公开了一种使用热重分析仪测定重油气化率的方法，通过测定低升温速率条件下的气化率，作图外延得出高升温速率条件下的气化率，同时此为静态条件下的实验，对于真实高速流动状态，其准确性有待进一步验证。

目前，气化率的测试方法无法得知真实条件下的气化率，这一定程度上限制了加热炉的精细设计和优化。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测定重质油气化率的方法，旨在提升重质油在加热炉出口处气化率测试的准确性，为加热炉设计与优化改造提供关键的气化率数据。

本发明的目的在于提供一种测定重质油气化率的装置，旨在将加热炉出口的气液混合物进行分离，从而对重质油进行气化率测定。

本发明是这样实现的：

本发明提出一种测定重质油气化率的方法，包括如下步骤：

将注入介质和预热后的重质油原料通入加热炉中加热，对加热炉出口产生的气液混合物进行气液分离得到气体物料和液体物料，测试气体物料的质量为M，设重质油原料的通入质量为m₁，注入介质的质量为m₂，重质油原料在加热炉出口温度下的气化率由下式进行计算：

气化率＝(M-m₂)/m₁。

本发明还提出一种用于实施上述测定重质油气化率的方法的装置，包括重质油原料进料组件、注入介质进料组件、加热炉和气液分离器，重质油原料进料组件和注入介质进料组件的输出端与加热炉的进料口连通，加热炉的出料口与气液分离器的进料口连通。