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管道式 微波 原油裂解输送机及微波原油裂解输送方法

阅读：801发布：2020-05-21

专利汇可以提供管道式微波原油裂解输送机及微波原油裂解输送方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种管道式微波原油裂解输送机及微波原油裂解输送方法，该管道式微波原油裂解输送机包括机架、设于机架上的用于输送原油的输送通道、设于输送通道两端的进料口和出料口、嵌设于输送通道的通道壁上的微波发生器、用于冷却微波发生器的冷却机。本发明的管道式微波原油裂解输送机及微波原油裂解输送方法，通过微波发生器发出的微波对输入输送通道中的原油进行微波裂解，使其发生非热效应，微波透射至粘稠原油内部使偶极分子的极性部位以极高的频率振荡，使得原油的烃类长分子链断裂成烃类短分子链，提高了原油的流动性，降低了原油输送成本；同时冷却机的设置提高了设备的安全性，增加了设备的使用寿命。，下面是管道式微波原油裂解输送机及微波原油裂解输送方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种管道式微波原油裂解输送机，包括机架（1），其特征在于：所述裂解输送机还包括设于所述机架（1）上的用于输送原油的输送通道（2）、设于所述输送通道（2）两端的进料口（3）和出料口（4）、嵌设于所述输送通道（2）的通道壁上的微波发生器（5）、用于冷却所述微波发生器（5）的冷却机（6）。
2.根据权利要求1所述的管道式微波原油裂解输送机，其特征在于：所述输送通道（2）沿水平方向设置。
3.根据权利要求1所述的管道式微波原油裂解输送机，其特征在于：所述微波发生器（5）有多个，多个所述微波发生器（5）间隔均匀的环设于所述输送通道（2）的外侧径向周部。
4.根据权利要求3所述的管道式微波原油裂解输送机，其特征在于：多个所述微波发生器（5）组成微波发生器组，所述微波发生器组有多个，多个所述微波发生器组沿所述输送通道（2）的延伸方向间隔设置。
5.根据权利要求3所述的管道式微波原油裂解输送机，其特征在于：多个所述微波发生器（5）在所述输送通道（2）的长度方向上两两交错排布。
6.根据权利要求1所述的管道式微波原油裂解输送机，其特征在于：所述裂解输送机还包括设于所述输送通道（2）中的温度传感器和压力传感器、与所述温度传感器电相连的温度表、与所述压力传感器电相连的压力表。
7.根据权利要求1所述的管道式微波原油裂解输送机，其特征在于：所述裂解输送机还包括设于所述进料口（3）处的第一闸阀（7）、设于所述出料口（4）处的第二闸阀（8）。
8.根据权利要求7所述的管道式微波原油裂解输送机，其特征在于：所述裂解输送机还包括用于将所述第一闸阀（7）安装于所述进料口（3）处的第一法兰（9）、用于将所述第二闸阀（8）安装于所述出料口（4）处的第二法兰（10）。
9.根据权利要求1所述的管道式微波原油裂解输送机，其特征在于：所述裂解输送机还包括设于卡设于所述微波发生器（5）和所述输送通道（2）的通道壁之间的密封垫圈。
10.一种微波原油裂解输送方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将含有高沥青质和石腊质的粘稠原油输入输送通道中；
（2）所述粘稠原油在所述输送通道中的流动过程中，通过微波发生器发出的微波对所述粘稠原油进行微波辐射，使其发生非热效应，微波透射至所述粘稠原油内部使偶极分子的极性部位以极高的频率振荡，其烃类长分子链就断裂成烃类短分子链，得到不再粘稠的轻质原油；
（3）将所述轻质原油输出所述输送通道。

说明书全文

管道式微波 原油裂解输送机及微波原油裂解输送方法

[0001]

技术领域

[0002] 本发明涉及一种管道式微波原油裂解输送机及微波原油裂解输送方法。

背景技术

[0003] 石油，地质勘探的主要对象之一，是一种粘稠的、深褐色液体，被称为"工业的血液"。由于石油的粘稠的特性，在远距离管道输送时，很难流动，因此输送石油始终是困扰人们的一大难题。现有的石油输送主要依靠管道加热来解决，即在石油输送路线上，每隔一段距离设置一个加热站，用于对石油进行加热，加热后的石油不再粘稠，能够流动输送。但是，每隔一段距离设置一个加热站，成本很高；且石油在输送过程中温度降低后，又会恢复粘稠的特性，需要重新加热，极大的增加了人力和物力成本。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种管道式微波原油裂解输送机，该裂解输送机通过微波对原油进行微波裂解，使其发生非热效应，其烃类长分子链就断裂成烃类短分子链，提高了原油的流动性；同时该裂解反应不可逆，温度降低时原油仍具有很好的流动性，极大的降低了原油输送成本。

[0005] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种管道式微波原油裂解输送机，包括机架，所述裂解输送机还包括设于所述机架上的用于输送原油的输送通道、设于所述输送通道两端的进料口和出料口、嵌设于所述输送通道的通道壁上的微波发生器、用于冷却所述微波发生器的冷却机。

[0006] 优选地，所述输送通道沿水平方向设置。

[0007] 优选地，所述微波发生器有多个，多个所述微波发生器间隔均匀的环设于所述输送通道的外侧径向周部。

[0008] 进一步优选地，多个所述微波发生器组成微波发生器组，所述微波发生器组有多个，多个所述微波发生器组沿所述输送通道的延伸方向间隔设置。

[0009] 进一步优选地，多个所述微波发生器在所述输送通道的长度方向上两两交错排布。

[0010] 优选地，所述裂解输送机还包括设于所述输送通道中的温度传感器和压力传感器、与所述温度传感器电相连的温度表、与所述压力传感器电相连的压力表。

[0011] 优选地，所述裂解输送机还包括设于所述进料口处的第一闸阀、设于所述出料口处的第二闸阀。

[0012] 进一步优选地，所述裂解输送机还包括用于将所述第一闸阀安装于所述进料口处的第一法兰、用于将所述第二闸阀安装于所述出料口处的第二法兰。

[0013] 优选地，所述裂解输送机还包括设于卡设于所述微波发生器和所述输送通道的通道壁之间的密封垫圈。

[0014] 本发明的另一个目的是提供一种微波原油裂解输送方法，通过对粘稠原油进行微波裂解来提高原油的流动性。

[0015] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种微波原油裂解输送方法，包括如下步骤：
（1）将含有高沥青质和石腊质的粘稠原油输入输送通道中；
（2）所述粘稠原油在所述输送通道中的流动过程中，通过微波发生器发出的微波对所述粘稠原油进行微波辐射，使其发生非热效应，微波透射至所述粘稠原油内部使偶极分子的极性部位以极高的频率振荡，其烃类长分子链就断裂成烃类短分子链，得到不再粘稠的轻质原油；
（3）将所述轻质原油输出所述输送通道。

[0016] 由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的管道式微波原油裂解输送机及微波原油裂解输送方法，通过微波发生器发出的微波对输入输送通道中的原油进行微波裂解，使其发生非热效应，微波透射至粘稠原油内部使偶极分子的极性部位以极高的频率振荡，使得原油的烃类长分子链断裂成烃类短分子链，提高了原油的流动性，降低了原油输送成本；同时冷却机的设置提高了设备的安全性，增加了设备的使用寿命。附图说明

[0017] 附图1为本发明中的微波原油裂解输送机的结构示意图。

[0018] 其中：1、机架；2、输送通道；3、进料口；4、出料口；5、微波发生器；6、冷却机；7、第一闸阀；8、第二闸阀；9、第一法兰；10、第二法兰；11、电气控制柜。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

[0020] 参见图1所示，一种管道式微波原油裂解输送机，包括机架1、设于机架1上的用于输送原油的输送通道2、设于输送通道2两端的用于送入原油的进料口3和用于排出裂解后的轻质原油的出料口4、嵌设于输送通道2的通道壁上的微波发生器5、用于冷却微波发生器5的冷却机6、用于为裂解输送机供电的电气控制柜11。

[0021] 在这里，微波发生器5用于向输送通道2中发射微波，微波频率范围为2450MHz~300GHz。冷却机6用于为微波发生器5冷却降温，当微波发生器5长时间工作而温度偏高时，通过冷却机6对其进行降温，提高了微波发生器5的使用寿命；同时也消除了微波发生器5因温度过高而形成的安全隐患。

[0022] 在本实施例中，输送通道2沿水平方向设置，该输送通道2为不锈钢管。微波发生器5有多个，多个微波发生器5间隔均匀的环设于输送通道2的外侧径向周部。多个微波发生器
5组成微波发生器组，微波发生器组有多个，多个微波发生器组沿输送通道2的延伸方向间隔设置。多个微波发生器5在输送通道2的长度方向上两两交错排布。交错排布的设置有效的减少了输送通道2内的微波辐射死角。

[0023] 在这里，原油通过输送通道2的过程中，通过微波发生器5的微波辐射，使其发生非热效应，微波透射至粘稠原油内部使偶极分子的极性部位以极高的频率振荡，其烃类长分子链就断裂成烃类短分子链，原油就不再粘稠，增强了流动性；由于对粘稠原油的微波裂解过程中发生的是非热效应，微波能够透射到有机分子内部使偶极分子和长链有机分子的极性部位以极高的频率振荡，引起分子或特定官能团的极高频电磁振荡等作用，导致分子链的断裂，该反应与原油温度的升高没有必然联系，且烃类长分子链断裂成烃类短分子链也不是温度升高造成的，更可喜的是原油的品质提高了，原油质量由低品位提高到高品位，由重质原油变成轻质原油，在原油温度降低时也不会凝固，一劳永逸。在这里，微波频率范围为2450MHz 300GHz,这个微波频率和偶极分子的运动频率相同，产生共振，在旋转矩的作用~下，原油的烃类长分子链断裂成烃类短分子链，达到裂解的目的，裂解效果好。

[0024] 该裂解输送机还包括设于输送通道2中的温度传感器、与温度传感器电相连的用于显示温度传感器的感应数值的温度表、设于输送通道2中的压力传感器、与压力传感器电相连的用于显示压力传感器的感应数值的压力表。通过设置温度传感器和压力传感器，能够方便的监测输送通道2内的温度和压力，同时温度表和压力表可将温度传感器和压力传感器监测的数值显示出来。当温度表和压力表显示的温度数值或压力数值达到安全阈值时，停止向裂解输送机供电，设备停机。温度表和压力表的设置极大的提高了设备的安全性。在这里，温度表和压力表均安装于电气控制柜11中。同时，也可设置控制器，控制器分别与温度传感器和压力传感器电相连，当温度或压力达到安全阈值时，自动控制设备停机。输送通道内的温度阈值为150℃，压力阈值为3MPa。

[0025] 该裂解输送机还包括设于进料口3处的第一闸阀7、设于出料口4处的第二闸阀8。当裂解输送机作为通道使用时，将其与原油输送管道相连，此时第一闸阀7和第二闸阀8一直开启，原油自油井进入进料口3并在通过输送通道2的过程中裂解后流出出料口4，随后进入后续的原油输送管道中继续输送；当裂解输送机作为独立的设备使用时，打开第一闸阀7并关闭第二闸阀8，自进料口3输入适量的原油（原油的多少由输送通道2的容积决定），随后关闭第一闸阀7，裂解完成后，打开第二闸阀8，输出裂解后的轻质原油。通过第一闸阀7和第二闸阀8的设置，提高了裂解输送机的应用范围。在这里，第一闸阀7和第二闸阀8为电动不锈钢闸阀。

[0026] 该裂解输送机还包括用于将第一闸阀7安装于进料口3处的第一法兰9、用于将第二闸阀8安装于出料口4处的第二法兰10、卡设于微波发生器5和输送通道2的通道壁之间的密封垫圈。通过第一法兰9、第二法兰10和密封垫圈的设置，有效的保证了第一闸阀7和第二闸阀8关闭时输送通道2的密封性。在这里，第一法兰9和第二法兰10均为不锈钢材料制成。

[0027] 一种微波原油裂解输送方法，包括如下步骤：（1）将含有高沥青质和石腊质的粘稠原油输入输送通道中。

[0028] （2）粘稠原油在输送通道中的流动过程中，通过微波发生器发出的微波对粘稠原油进行微波辐射，使其发生非热效应，微波透射至粘稠原油内部使偶极分子的极性部位以极高的频率振荡，其烃类长分子链就断裂成烃类短分子链，得到不再粘稠的轻质原油。

[0029] （3）将轻质原油输出输送通道。

[0030] 该微波原油裂解输送方法，通过微波对粘稠的原油进行微波裂解，使原油不再粘稠，增加了原油的流动性，使原油质量由低品位提高到高品位，由重质原油变成轻质原油。由于对粘稠原油的微波裂解过程中发生的是非热效应，微波能够透射到有机分子内部使偶极分子和长链有机分子的极性部位以极高的频率振荡，引起分子或特定官能团的极高频电磁振荡等作用，导致分子链的断裂，该反应与原油温度的升高没有必然联系，且烃类长分子链断裂成烃类短分子链也不是温度升高造成的，因此在原油温度降低时也不会凝固，一劳永逸。这里，微波频率范围为2450MHz 300GHz,这个微波频率和偶极分子的运动频率相同，~
产生共振，在旋转矩的作用下，原油的烃类长分子链断裂成烃类短分子链，达到裂解的目的，裂解效果好。

[0031] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

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