一種硫腐蝕測定儀的製作方法

2024-02-16 08:20:15

專利名稱：一種硫腐蝕測定儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種測定硫腐蝕的試驗儀器，更具體地說，是一種測定含硫原油或含硫石油餾分對試驗設備腐蝕程度的試驗儀器。
在原油的常壓蒸餾和減壓蒸餾中，常壓塔和減壓塔各部位的溫度分布是不同的。另外不同部位的石油餾分的沸點範圍也是有差異的。如果能知道不同沸點的石油餾分在各種溫度下的硫腐蝕數據，就可以根據裝置各部位的溫度、可能流經的石油餾分對裝置的使用壽命進行預測。
在原油加工過程中，設備的腐蝕程度主要與加工物流中活性硫的含量有關，但是活性硫發生腐蝕是要有一定條件的。因此，有必要建立一種方法來表徵石油餾分中活性硫的腐蝕情況。
ASTM D1662-92提出了一種測定高沸點的切削液中腐蝕性硫的方法。該方法將樣品與銅粉放入燒杯中，升溫至149℃(300°F)並攪拌半小時，將銅粉過濾出來，測定其硫含量，銅粉反應後與反應前的硫含量之差即為腐蝕性硫的量。但是這種方法用於測定石油餾分特別是輕餾分中腐蝕性硫存在如下的問題在敞開體系中，加熱容易使輕質餾分揮發損失，而且石油餾分的溫度很難保持恆定，這樣，就不能研究在一定時間內某一溫度下活性硫的腐蝕情況；沸點較低的硫化合物揮發後會影響腐蝕性硫測定結果的準確性；另外，有些輕質石油餾分無法達到149℃的溫度，而對一些中質和重質石油餾分，149℃的溫度不能使活性硫與銅粉充分反應。
田松柏等人在「銅粉腐蝕法測定石油餾分中腐蝕性硫的含量」(《石油化工腐蝕與防護》)提出一種新的銅粉腐蝕法，該方法以三頸燒瓶為反應器，配以冷凝管回流，避免了輕質餾分以及揮發性較強的硫化合物的揮發損失；在有回流的條件下，選擇石油餾分的沸騰溫度作為反應溫度，保證了反應過程中溫度的恆定；反應溫度隨石油餾分沸點的不同而不同；採用銅粉作腐蝕材料可以在較短的時間裡得到實驗數據。但該方法也有不足之處，即石油餾分腐蝕反應的溫度僅控制在石油餾分沸騰的溫度。如欲在較低的溫度下進行反應，則溫度不好控制，而且不能將溫度提高到石油餾分的沸點以上。
本實用新型的目的是在現有技術的基礎上提供一種結構簡單、能在不同溫度下使用的硫腐蝕測定儀。
本實用新型提供的硫腐蝕測定儀由罐體、罐蓋、攪拌器、加熱器、冷卻盤管和絕熱層六個部分組成，其中罐體與罐蓋之間為螺紋密封連接，攪拌器固定在罐蓋中心線上，冷卻盤管呈螺旋狀纏繞在罐體外壁，在罐體外壁和冷卻盤管外纏繞加熱帶，在罐體外壁、冷卻盤管和加熱帶的外圍緊貼絕熱層。
所述的罐體呈圓筒狀，其底部封口，頂部不封口，在罐體內壁上部設置內螺紋，或在罐體外壁上部設置外螺紋。罐體由不鏽鋼或鈦鋼製成，能防腐、耐壓，用來盛裝試驗原料和腐蝕材料，所述的試驗原料通常為含硫原油、含硫石油餾分或含硫石油產品，所述的腐蝕材料通常為銅粉、碳鋼粉末等。
所述的罐蓋為圓盤形或圓筒狀，罐體與罐蓋之間可以放置環形密封圈，通過螺紋密封連接，罐蓋可以自由拆卸。如果罐蓋為圓盤形，在罐蓋外壁設置外螺紋，與罐體內壁上的內螺紋連接；如果罐蓋為圓筒狀，則罐蓋頂部封口而底部敞口，在罐蓋內壁設置內螺紋，與罐體外壁上的外螺紋連接。在罐蓋上焊有一根熱電偶套管、一根安全放空管線和一個探測器開口。在熱電偶套管內插入熱電偶，以測量罐體內試驗原料和腐蝕材料的溫度；當操作壓力超過罐體設計壓力時，安全放空管線用於洩壓；在探測器開口可以安裝碳鋼或銅製探測器，以進行在線檢測硫腐蝕率，此時罐體內可以不裝其它腐蝕材料如銅粉、碳鋼粉末等。如無探測器時，所述的探測器開口應密封。
攪拌器選用通用的磁力攪拌器，攪拌器與罐蓋應保證密封連接。加熱器可以選用電加熱帶或加熱爐瓦。冷卻盤管內所裝的冷卻介質為氮氣或水，其作用是更有效地控制溫度，防止過熱現象發生，而且在試驗完畢後，可很快將試驗原料冷卻下來，以準確控制反應時間。絕熱層可以是石棉布等防火耐熱材料，其作用是防止熱量散失。
以下結合附圖
詳細說明本實用新型，但不因此而限制本實用新型。
附圖示意出本實用新型提供的硫腐蝕測定儀的剖視圖。
硫腐蝕測定儀由圓筒狀的罐體1、罐蓋2、攪拌器3、加熱帶4、冷卻盤管5和絕熱層6六個部分組成，其中罐體1與罐蓋2之間有環形密封圈10，通過螺紋密封連接，攪拌器3通過螺紋密封固定在罐蓋2的中心線上，冷卻盤管5呈螺旋狀纏繞在罐體1外壁，在罐體1外壁、冷卻盤管5和加熱帶4的外圍緊貼絕熱層6。在罐蓋2上焊有一根熱電偶套管7、一根安全放空管線8(圖中未畫出壓力表和閥門)和一個探測器開口9。
硫腐蝕測定儀的操作方法如下先打開罐蓋2，將含硫石油餾分和銅粉裝入罐體1內，擰緊罐蓋2，關閉放空管線8上的閥門，並用堵頭將探測器開口9密封。打開加熱帶4和攪拌器3的電源開關，同時打開冷卻介質的閥門，設定反應溫度、升溫速率、恆溫時間、攪拌速度、冷卻介質流速等參數，加熱反應完畢、冷卻並靜置一段時間後，取出上層清液3～5毫升進行硫含量的測定，並與反應前的硫含量進行比較，其差值即為腐蝕性硫量。也可在冷卻後取出石油餾分和腐蝕材料過濾，取濾液用X-射線螢光法測定其硫含量，反應前後硫含量之差即為腐蝕性硫含量。根據這些數據可以與石油加工裝置腐蝕關聯。
本實用新型的優點在於1、該儀器可測定同一石油餾分或石油產品在不同溫度下對設備材質的腐蝕程度。
2、通過選用不同的腐蝕材料(如銅粉、碳鋼粉末等)，可以了解石油餾分或石油產品對不同材料的腐蝕情況。
3、由於採用金屬粉末作腐蝕材料，因此，在短時間內可獲得腐蝕數據，而塊狀或掛片材料卻不具備這一特點。
4、可以了解同一溫度下不同石油餾分或不同石油產品的腐蝕情況。
權利要求1.一種硫腐蝕測定儀，其特徵在於硫腐蝕測定儀由圓筒狀的罐體(1)、罐蓋(2)、攪拌器(3)、加熱帶(4)、冷卻盤管(5)和絕熱層(6)六個部分組成。
2.按照權利要求1的硫腐蝕測定儀，其特徵在於所述的罐體(1)與罐蓋(2)之間為螺紋密封連接。
3.按照權利要求1的硫腐蝕測定儀，其特徵在於所述的攪拌器(3)為磁力攪拌器，密封固定在罐蓋(2)的中心線上。
4.按照權利要求1的硫腐蝕測定儀，其特徵在於罐蓋(2)上有一根熱電偶套管(7)、一根安全放空管線(8)和一個探測器開口(9)。
5.按照權利要求1的硫腐蝕測定儀，其特徵在於所述的冷卻盤管(5)呈螺旋狀纏繞在罐體(1)外壁。
6.按照權利要求1的硫腐蝕測定儀，其特徵在於在罐體(1)外壁、冷卻盤管(5)和加熱帶(4)的外圍緊貼絕熱層(6)。
專利摘要一種硫腐蝕測定儀,是由圓筒狀的罐體1、罐蓋2、攪拌器3、加熱帶4、冷卻盤管5和絕熱層6六個部分組成,其中罐體1與罐蓋2之間為螺紋密封連接,罐蓋有一根熱電偶套管、一根安全放空管線和一個探測器開口,攪拌器3密封固定在罐蓋2中心線上,冷卻盤管5呈螺旋狀纏繞在罐體1外壁,在罐體1外壁、冷卻盤管5和加熱帶4的外圍緊貼絕熱層6。由於罐體可以耐腐蝕、耐高壓,該儀器可以在高於石油餾分沸點的溫度下,測定石油餾分或石油產品對設備材質的腐蝕程度。
文檔編號G01N23/223GK2420645SQ0023179
公開日2001年2月21日 申請日期2000年3月30日 優先權日2000年3月30日
發明者田松柏 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石油化工集團公司石油化工科學研究院