專利名稱：一種測(cè)定硫腐蝕的試驗(yàn)儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種測(cè)定硫腐蝕的試驗(yàn)儀器，更具體地說，是一種測(cè)定含硫原油或含硫石油餾分對(duì)設(shè)備材質(zhì)腐蝕程度的試驗(yàn)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(diǎn)范圍也是有差異的。如果能知道不同沸點(diǎn)的石油餾分在各種溫度下的硫腐蝕數(shù)據(jù)，就可以根據(jù)裝置各部位的溫度、可能流經(jīng)的石油餾分對(duì)裝置的使用壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。
在原油加工過程中，設(shè)備的腐蝕程度主要與加工物流中活性硫的含量有關(guān)，但是活性硫發(fā)生腐蝕是要有一定條件的。因此，有必要建立一種方法來(lái)表征石油餾分中活性硫的腐蝕情況。
ASTM D1662-92提出了一種測(cè)定高沸點(diǎn)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)并攪拌半小時(shí)，將銅粉過濾出來(lái)，測(cè)定濾液的硫含量，銅粉反應(yīng)后與反應(yīng)前的硫含量之差即為腐蝕性硫的量。但是這種方法用于測(cè)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(zhì)餾分揮發(fā)損失，而且石油餾分的溫度很難保持恒定，這樣，就不能研究在一定時(shí)間內(nèi)某一溫度下活性硫的腐蝕情況；沸點(diǎn)較低的硫化合物揮發(fā)后會(huì)影響腐蝕性硫測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性；另外，有些輕質(zhì)石油餾分無(wú)法達(dá)到149℃的溫度，而對(duì)一些中質(zhì)和重質(zhì)石油餾分，149℃的溫度不能使活性硫與銅粉充分反應(yīng)。
田松柏等人在“銅粉腐蝕法測(cè)定石油餾分中腐蝕性硫的含量”(《石油化工腐蝕與防護(hù)》)提出一種新的銅粉腐蝕法，該方法以三頸燒瓶為反應(yīng)器，配以冷凝管回流，避免了輕質(zhì)餾分以及揮發(fā)性較強(qiáng)的硫化合物的揮發(fā)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(yīng)溫度，保證了反應(yīng)過程中溫度的恒定；反應(yīng)溫度隨石油餾分沸點(diǎn)的不同而不同；采用銅粉作腐蝕材料可以在較短的時(shí)間里得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。但該方法也有不足之處，即石油餾分腐蝕反應(yīng)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(jìn)行反應(yīng)，則溫度不好控制，而且不能將溫度提高到石油餾分的沸點(diǎn)以上。
上述兩種方法沒有考慮原料在加工過程中的流動(dòng)情況以及腐蝕材料的種類和形狀，而且也沒有考慮裝置在長(zhǎng)期加工同一種含硫原油時(shí)，裝置內(nèi)加工的原料硫含量基本相同這一事實(shí)。因此有必要設(shè)計(jì)一種條件與常壓蒸餾裝置接近的、原料硫含量在試驗(yàn)期內(nèi)基本不變的、能考察活性硫?qū)υO(shè)備材質(zhì)腐蝕情況的儀器。
本實(shí)用新型的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能測(cè)定不同溫度下硫腐蝕的試驗(yàn)儀器。
本實(shí)用新型提供的試驗(yàn)儀器由測(cè)試罐、泵和儲(chǔ)油罐三個(gè)部分組成，測(cè)試罐與泵之間、泵與儲(chǔ)油罐之間、儲(chǔ)油罐與測(cè)試罐之間均通過管線相連。
所述的測(cè)試罐包括罐體和罐蓋。其中罐體呈圓筒狀，在罐體上部的內(nèi)壁或外壁有螺紋；罐蓋為圓盤形或圓筒狀，在罐蓋外壁或內(nèi)壁有螺紋。罐體與罐蓋之間為螺紋密封連接。在罐體底部設(shè)有試樣出口，在罐蓋上設(shè)有試樣入口、熱電偶套管、腐蝕材料掛桿和安全放空口。在熱電偶套管內(nèi)插入熱電偶，以測(cè)量罐體內(nèi)試驗(yàn)原料和腐蝕材料的溫度；在安全放空口連有安全放空管線、壓力表和閥門，當(dāng)操作壓力超過罐體設(shè)計(jì)壓力時(shí)，開啟閥門泄壓；腐蝕材料掛桿用于在罐體內(nèi)安裝片狀腐蝕材料或由腐蝕材料制成的探測(cè)器，以進(jìn)行在線檢測(cè)硫腐蝕率。在罐體外壁有冷卻盤管呈螺旋狀纏繞，冷卻盤管內(nèi)所裝的冷卻介質(zhì)為氮?dú)饣蛩?，其作用是更有效地控制溫度，防止過熱現(xiàn)象發(fā)生，而且在試驗(yàn)完畢后，可很快將試驗(yàn)原料冷卻下來(lái)，以準(zhǔn)確控制反應(yīng)時(shí)間。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，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。
所述的測(cè)試罐由不銹鋼或鈦鋼制成，能防腐、耐壓，用來(lái)盛裝試驗(yàn)原料。
所述的儲(chǔ)油罐也是由不銹鋼或鈦鋼制成，能防腐、耐壓，其作用是補(bǔ)充試驗(yàn)原料，保證試驗(yàn)原料中腐蝕性硫基本維持在一定的水平。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型，但不因此而限制本實(shí)用新型。


圖1為本實(shí)用新型提供的試驗(yàn)儀器的示意圖。
圖2為本實(shí)用新型提供的試驗(yàn)儀器測(cè)試罐的剖視圖。
硫腐蝕測(cè)定儀由測(cè)試罐1、泵3和儲(chǔ)油罐5三個(gè)部分組成，測(cè)試罐1與泵3之間、泵3與儲(chǔ)油罐5之間、儲(chǔ)油罐5與測(cè)試罐1之間分別通過管線2、4、6相連。測(cè)試罐1的罐體內(nèi)放置片狀腐蝕材料7，在罐蓋上裝有安全放空管線10，安全放空管線10上裝有壓力表8和閥門9，當(dāng)操作壓力超過罐體設(shè)計(jì)壓力時(shí)，開啟閥門9釋放罐體內(nèi)壓力。
測(cè)試罐1包括罐體101和罐蓋102，其中罐體101呈圓筒狀，在罐體上部的內(nèi)壁有螺紋，罐蓋102為圓盤形，在罐蓋外壁有螺紋，罐體與罐蓋之間有環(huán)形密封圈111，通過螺紋密封連接。在罐體底部設(shè)有試樣出口106，在罐體101外壁有冷卻盤管104呈螺旋狀纏繞，在冷卻盤管104外纏繞加熱帶103，在加熱帶103的外圍緊貼絕熱層105。在罐蓋上設(shè)有試樣入口107、熱電偶套管108、腐蝕材料掛桿109和安全放空口110。
該試驗(yàn)儀器的操作方法如下將金屬片置入測(cè)試罐罐體內(nèi)，擰緊罐蓋，向罐內(nèi)泵入石油餾分，罐體內(nèi)液面應(yīng)保證金屬片全部浸在石油餾分中，開泵并保持石油餾分的循環(huán)狀態(tài)。打開電源開關(guān)和氮?dú)忾_關(guān)，設(shè)置反應(yīng)溫度、升溫速率、恒溫時(shí)間、攪拌速度、氮?dú)饬魉俚葏?shù)。恒溫時(shí)間根據(jù)腐蝕材料的不同而差別較大。加熱反應(yīng)完畢、冷卻后，取出金屬片稱重，失去的重量與時(shí)間的比值，即為腐蝕率。如果有探測(cè)裝置，則可將金屬片換成探頭進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以與石油加工裝置腐蝕關(guān)聯(lián)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、由于試驗(yàn)儀器帶有儲(chǔ)油罐，樣品量較大，因此在一定的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，與可能發(fā)生腐蝕的硫含量相比，已經(jīng)發(fā)生腐蝕的硫含量可以忽略不計(jì)，這與實(shí)際裝置長(zhǎng)期加工同一種含硫原油的情況相似，得到的試驗(yàn)結(jié)果更接近于實(shí)際情況。
2、通過選用不同的片狀腐蝕材料(如銅片、碳鋼掛片、不銹鋼掛片等)，可以了解石油餾分或石油產(chǎn)品對(duì)不同材料的腐蝕情況。另外，盡管采用掛片材料延長(zhǎng)了反應(yīng)時(shí)間，但得到的結(jié)果比粉末狀材料更有說服力。
3、可以模擬生產(chǎn)裝置內(nèi)石油餾分的流動(dòng)情況，考察不同石油產(chǎn)品對(duì)設(shè)備材質(zhì)的腐蝕情況。
4、該儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可測(cè)定同一石油餾分或石油產(chǎn)品在不同溫度下對(duì)金屬掛片的腐蝕程度。由于采用氮?dú)饣蛩鋮s，防止溫度控制中的過熱現(xiàn)象，可以更準(zhǔn)確地控制反應(yīng)時(shí)間。
5、可以了解同一溫度下不同石油餾分或石油產(chǎn)品對(duì)腐蝕材料的腐蝕情況。
權(quán)利要求1.一種測(cè)定硫腐蝕的試驗(yàn)儀器，其特征在于該試驗(yàn)儀器由測(cè)試罐(1)、泵(3)和儲(chǔ)油罐(5)三個(gè)部分組成，測(cè)試罐(1)與泵(3)之間、泵(3)與儲(chǔ)油罐(5)之間、儲(chǔ)油罐(5)與測(cè)試罐(1)之間均通過管線相連。
2.按照權(quán)利要求1的試驗(yàn)儀器，其特征在于所述的測(cè)試罐(1)包括罐體(101)和罐蓋(102)，罐體(101)與罐蓋(102)之間為螺紋密封連接。
3.按照權(quán)利要求2的試驗(yàn)儀器，其特征在于所述的罐體(101)呈圓筒狀，罐體(101)底部設(shè)有試樣出口(106)。
4.按照權(quán)利要求3的試驗(yàn)儀器，其特征在于在罐體(101)外壁有冷卻盤管(104)呈螺旋狀纏繞，在冷卻盤管(104)外纏繞加熱帶(103)，在加熱帶(103)的外圍緊貼絕熱層(105)。
5.按照權(quán)利要求2的試驗(yàn)儀器，其特征在于所述的罐蓋(102)上設(shè)有試樣入口(107)、熱電偶套管(108)、腐蝕材料掛桿(109)和安全放空口(110)。
專利摘要一種測(cè)定硫腐蝕的試驗(yàn)儀器,是由測(cè)試罐1、泵3和儲(chǔ)油罐5三個(gè)部分組成,測(cè)試罐1與泵3之間、泵3與儲(chǔ)油罐5之間、儲(chǔ)油罐5與測(cè)試罐1之間均通過管線相連,測(cè)試罐1包括罐體和罐蓋,罐體與罐蓋之間為螺紋密封連接,在罐體外壁從里至外依次為冷卻盤管、加熱帶、絕熱層,在罐蓋上設(shè)有安全放空管線。該儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可模擬生產(chǎn)裝置內(nèi)石油餾分的流動(dòng)情況,在不同溫度下測(cè)試硫?qū)υO(shè)備材質(zhì)的腐蝕程度。
文檔編號(hào)G01N5/00GK2420641SQ0023179
公開日2001年2月21日 申請(qǐng)日期2000年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月30日
發(fā)明者田松柏 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司石油化工科學(xué)研究院