一种流化床反应器的气液固三相同时取样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种流化床反应器的气液固三相同时取样装置，包括取样管，其前端伸入流化床反应器内腔，所述取样管上设有防止取样管内孔堵塞的反吹气入口；所述取样管末端顺序连接固体分离罐、气液分液罐和气体流量计。在所述气液分液罐和气体流量计之间也可设真空泵。本实用新型专利技术可从流化床反应器中同时采集气、液、固三种不同相态样品，配合适当的流量测量方法，还可获得取样点局部的气、液、固三相的质量组成。本实用新型专利技术所述的气、液、固样品均是指样品在常温、常压下的状态。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于石油化工领域，具体涉及一种流化床反应器的气液固三相同时取 样装置。本技术所述的气、液、固样品均是指样品在常温、常压下的状态。
技术介绍
流化床反应器是一种非常重要的化工反应器，涉及炼油以及其它大宗化工产品的 生产，例如石油炼制的催化裂化，化工下游的丙烯腈、丙胺、聚氯乙烯单体制备，以及甲醇制 取低碳烯烃等过程。大多数的流化床均是气_固反应体系，即以气态存在的原料与固体催 化剂发生反应，而且产物也主要是气态的。更准确的，这里所述的气态原料或产物是指在反 应器内的状态，在常温常压下，反应原料与产物均有可能是液态。例如催化裂化，反应的原 料(石脑油)与产物(汽油或柴油)在常温常压下都是液体，但在反应器内的高温环境中，都 是以气态形式发生反应的。流化床所使用的催化剂主要是平均直径在40 150um的固体微 球颗粒，能够很好的跟随气体运动，并在强湍动的状态下与原料混合、接触并反应。从反应 器中获取原料、产物以及催化剂的样品并进行分析，对于提高反应器的效率是非常重要的。 但由于流化床通常操作在高温高压下，且包含有毒、易燃易爆化学物质，目前尚缺乏一种有 效的同时获得气、液、固三相样品的手段。例如，专利CN02117596. 9A《乙烯管式裂解炉在线 取样的装置和方法》公开了一种从乙烯管式裂解炉在线取样的装置，但不涉及固体催化剂 的取样。CN200710006498. 2A《采用气力输送方式中远距离对粉状物取样装置及方法》公开 了一种采集固体粉末的装置，但不涉及气体或液体的取样。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本技术的目的在于提供一种流化床反应器的气 液固三相同时取样装置，该装置从流化床反应器中同时取气、液、固三种不同相态样品，配 合适当的流量测量方法，还可获得取样点局部的气、液、固三相的体积或质量组成。本技术为实现其目的所采取的技术方案一种流化床反应器的气液固三 相同时取样的装置，包括取样管，其前端伸入流化床反应器内腔，在流化床反应器壁外侧部 分取样管上设有防止取样管内孔堵塞的反吹气入口 ；所述取样管末端顺序连接固体分离 罐、气液分液罐和气体流量计。在所述气液分液罐和气体流量计之间设真空泵。所述取样管从流化床反应器管壁外向下斜插入反应器内，所述取样管可采用 焊接的方式固定在反应器器壁上，或采用法兰套管的方式固定在反应器器壁上；取样管的 内径范围为l-80mm，更优选的范围为5-20mm;裸露在反应器器壁外的取样管安装蒸汽夹 套、伴管或电加热设施保温，使得其中的液相样品保持为蒸汽状态。所述反吹气入口设反吹风阀门，采用的反吹气为水蒸汽、氮气、氦气、氩气、二氧化 碳、干气、天然气或水煤气，最优选的反吹气是氮气或水蒸汽。所述固体分离罐通过取样阀门与所述取样管相连；所述固体分离罐内设置过 滤器；过滤器采用陶瓷或金属滤芯，或旋风分离器；所述固体分离罐设蒸汽夹套或电加热器保温；所述固体分离罐的形状采用带锥底的圆筒状；所述固体分离罐底部有带阀门的颗 粒出口。所述气液分离罐通过管道与所述固体分离罐的气体出口相连，所述管道设蒸汽夹 套、伴管或电加热器；所述气液分离罐内设冷却夹套或冷却盘管，在冷却夹套或冷却盘管中 间为气液分离装置。所述气液分离装置为分液柱，分液柱下方阀门和液体取样口 ；分液柱上方为气体 出口。分液柱上方的气体出口上安装挡板、筛网或多孔过滤介质，以防止气体夹带液体；所 述气体出口可以设气体样品采集口，使用此口采集气体样品时，需关闭中所述真空泵。所述真空泵通过管道与所述气液分离罐的气体出口相连；在所述气液分离罐和真 空泵之间设脱水瓶或吸水物质填充柱；采用硅胶、分子筛、碱石棉、高氯酸镁作为吸水物质。 所述真空泵为无油真空泵。所述气体流量计通过管道与所述真空泵气体出口相连；所述气体流量计优选采用 湿式流量计、煤气表，或转子流量计；流量计出口设气体样品采集口。所述气体流量计直接与中所述气液分离罐气体出口相连；所述气体流量计优选采 用湿式流量计、煤气表，或转子流量计；流量计出口设气体样品采集口。本技术的有益效果本技术可从流化床反应器中同时获取气、液、固三种 不同相态样品，配合适当的流量测量方法，还可获得取样点局部的气、液、固三相的体积或 质量组成。以下结合附图对本技术进一步详细说明。附图说明图1为本技术取样管直接焊接在流化床反应器的器壁上的总体结构示意图；图2为本技术采用套管来固定取样管的结构示意图(取样管未插入状态)；图3为本技术采用套管来固定取样管的结构示意图(取样管插入状态)。具体实施方式如图1所示，本技术包括取样管2，其前端伸入到流化床反应器内腔；取样管 上有防止其堵塞的反吹气入口 6 ；取样管2末端顺序连接固体分离罐7、气液分液罐13和气 体流量计21。气液分液罐13对分离固体后的样品进行冷凝，并分离液体与气体，同时存储 分离后的液体。在气液分液罐13和气体流量计21之间也可增设真空泵20。所述反吹气 入口 6设反吹风阀门5，固体分离罐7通过取样阀4与所述取样管2相连；固体分离罐内设 置过滤器8 ；过滤器8采用陶瓷或金属滤芯，或旋风分离器；固体分离罐8设蒸汽夹套或电 加热器保温；固体分离罐8的形状采用带锥底的圆筒状；底部有带阀门10的颗粒出口。气 液分离罐13通过管道与固体分离罐7的气体出口相连，所述管道设蒸汽夹套、伴管或电加 热器；气液分离罐13内设冷却夹套或冷却盘管，在冷却夹套或冷却盘管中间为气液分离装 置——分液柱14，分液柱下方阀门16和液体取样口 17 ；分液柱上方为气体出口。其上安装 挡板、筛网或多孔过滤介质，以防止气体夹带液体；所述气体出口可以设气体样品采集口， 使用此口采集气体样品时，需关闭真空泵20。真空泵20通过管道与气液分离罐13的气体 出口相连；在气液分离罐和真空泵之间设脱水瓶或吸水物质填充柱；采用硅胶、分子筛、碱 石棉、高氯酸镁作为吸水物质。真空泵为无油真空泵。气体流量计21通过管道与真空泵气体出口相连；流量计出 口设气体样品采集口。在不使用真空泵时，气体流量计也可以直接与气液分离罐气体出口 相连。图1中的取样管2是直接焊接在流化床反应器1的器壁上的，并伸入到反应器 的内部。取样管2的开口采用坡度开口较为合适，且开口端面向物料的流动方向，便于反应 器内的物料A进入取样管。取样管的材质可以为碳钢、不锈钢或者合金钢，其内径也按照 取样量的需求、物料是否易于堵塞，以及系统安全几方面考虑。一般对于工业反应器，内径 在5mm至20mm较为合适，对于实验室规模的反应器，内径在3mm至IOmm较为合适。取样管 2伸入反应器的径向距离一般没有限制，但是需考虑取样管在高温下的强度，对于有足够壁 厚的取样管，伸入距离可以到1至2m甚至更多。为了防止物料在管内堆积，取样管的伸入 方向一般以斜下方较为合适，且与垂直线的角度一般小于45°。取样管有反吹风时，此角度 可以适当加大，但在操作时候需要时刻保证有反吹风注入。取样管2在反应器器壁外裸露的部分最好用蒸汽伴热管3或者电加热(图中 未示出)保温，图1中物料B即为伴热的蒸汽。取样管的温度保持在液体样品组分的沸点 50 100°C以上，以保证没有液体冷凝。这是因为，催化剂颗粒或其它固体粉末一旦与液体 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流化床反应器的气液固三相同时取样装置，其特征在于：包括　　取样管（２），其前端伸入流化床反应器（１）内腔，所述取样管（２）上设有防止取样管内孔堵塞的反吹气入口（６）；所述取样管（２）末端顺序连接固体分离罐（７）、气液分液罐（１３）和气体流量计（２１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱震，韩松，苏传好，朱志峰，陆军，圣少虎，桑国春，吕杨，祝伍，
申请(专利权)人：安徽淮化股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34