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仪表知识|在线分析仪表在煤化工中的应用
浏览:   次 ·  作者:西安德创电气科技有限公司 ·  发布日期:2022-07-22 17:44:22
在线分析仪表在煤化工中的应用


伴随着现代煤化行业的迅猛发展,特别是生产活动摆脱密闭实验室,开始走向市场后,化工产品供应变得紧俏起来,对仪表在线分析能力的优良程度也提出了相应的要求,并且可以预见,在今后的生产活动中,人们将会更加重视在线分析仪表在化工生产中的运用。显然,在线分析仪表是能够有效助力于石化企业发展的,因此,各种煤化相关工艺都在日益成熟,生产技术的要求也变得更加严苛,在线仪表应用十分重要。


煤化工行业分析系统图



1.在线分析仪表结构原理

一般来说,煤化工生产中,使用的在线分析仪表是和样品预处理装置共同配置,组成了在线测量系统。

系统结构原理如下:

在具体运行的过程中,取样装置从工艺管线中自动提取需要分析的样品,经过预处理单元,进行相应的处理,比如除水.除尘.加干燥剂和过滤等,进行流路分配以及样品分配等操作,为在线分析仪表提供相应的样品。公用工程负责为系统提供蒸汽和冷却水等。样品经过在线分析仪表分析处理后,生成分析结果,以电流信号的形式,经过电缆传送到DCS系统,最终显示出来。


2. 在线气体分析仪表的特点

从结构上看,在线分析质量仪表就可以看成一个小规模的石化装置,那些必需的水、油、风、电等装备都是具备的,并且其中一部分还要进行被检介质的分析,与此同时,分析仪表还要对信号、程序、存储等展开实时监控。被检测介质在正式进入分析仪表前,都要经历一个预处理过程,具体环节就是降温、脱水、过滤等特殊处理。因而可以发现,在正式场合运用时,在线仪表分析器如果只具备单一的检测功能是远远不够的,还要兼具控制器、采样器和控制系统等部分。在进行石油化工产品的生产时,必然会产生一些具有爆炸性的副产品,因而,要想保证这些在线仪表设备的正常使用,就必须使其拥有防爆系统。而对于液相(易燃易爆介质)的在线质量分析仪表而言,为了防止爆炸的影响,使用的是隔爆式防爆结构,不仅如此,还将关键的仪器都放在了专设的防爆箱内。但是当对象变为气体或化工时,又要使用其他形式的防爆结构。大量工程实践反映,在线分析仪表在工程中会经常受到外界的干扰,这种不良的影响来自于温度、电压、磁场等各个方面。因而在线分析仪表故障频发,常见的有漂移、结焦等异常现象。鉴于此,设计人员必须要为此制订一些必要的延缓或补偿方案。

在线分析仪表研发至今已有几十年时间,经过长时间的使用,我们发现应该尽可能稳定设备寿命,加大技术开发力度,进而减少设备维修量。因而,结合在线分析仪表的使用性能与环境,发现它们通常具有体型较大、结构繁琐、报价高昂等特点,并且不得不承认,仪表最开始开发的过程是极为艰难的,使用过程中的维修费用也是很高的。因此,要想让在线分析仪表有较长的使用寿命,同时锁定它的修理周期,就必须着力提升其可靠性。


3. 煤化工中在线分析仪表的具体应用

3.1 质量控制

煤化工中的PSA提氢装置,主要负责生产氢气。在生产的过程中,为了检测产品质量是否达标,需要对氢和一氧化碳等进行在线监测。正常情况下,氢气含量达到99.99%,而一氧化碳以及二氧化碳含量<20x10-6。若含量过高或者过低,在线分析仪表能够自动报警,提醒操作人员,进行在线处理。对于氢气的检测,使用热导分析仪;对于其余成分的检测,使用红外分析仪。炼油化工中的焦炉煤气制CNG装置运行中,对于天然气,要进行CH4以及其他气体杂质的在线监测。利用气相色谱分析仪器,通过采样、分离以及分析处理,基于色谱原理,进行产品组分含量检测。

3.2 调节控制

煤化工生产过程中涉及到诸多反应,比如固体催化剂烷基化反应。为了保证工艺顺利开展,多设置在线分析仪表。一般来说,对于C4物料中的烯烃以及异丁烷含量检测,使用在线色谱分析仪器。基于分析结果,调整异丁烷流速,保证烷基化反应器运行的效果。在固体催化剂烷基化反应中多个测点都需要设置分析仪。若为各个测点,都设置分析仪。则会增加工艺系统建设的资金投入。依据测量物料特点以及工艺流程,使用1台在线分析仪,能够满足工艺需求。从实际应用效果来说,不仅能够达到工艺要求,满足生产需求,还能够节约控制成本。具体体现在以下方面:

①计量精度高。在线分析仪表具有计量精度高和量程范围广等的优势,适用于单井原油计量以及其他介质下多相流的测量作业。

②安全可靠。利用在线分析仪表,能够保证炼油化工生产系统运行的安全性以及可靠性。

③提高炼油化工精细化管理水平。基于在线分析仪表,能够自动生成液、气、水计量曲线以及生产报表,为炼油化工精细化管理,提供数据信息保证。


4. 煤化工在线分析仪表日常维护管理措施

4.1 建立化工在线分析仪表的管理制度

建立健全化工在线仪表的巡检制度,制定巡检路线,严格进行巡检,及时发现在线分析仪表存在的安全隐患问题,采取应急的处理措施,解决影响在线分析仪表安全运行的问题,提高仪表的完好率。巡回检查人员必须做好巡检记录,对发现的安全隐患问题进行报告,对处理的结果进行记录,防止仪表存在严重的隐患问题,而影响到化工生产的正常进行,甚至引发事故。建立健全交接班制度,每班的岗位员工对化工在线仪表的检查和处理,必须达到设计的标准,避免发生交接不好,引发生产事故的现象。及时应对化工生产现场的各种问题,影响到化工生产装置停车的问题,必须及时处理,保证化工生产的正常进行。

4.2 煤化工在线分析仪表的维护保养措施

加强对煤化工在线分析仪表运行情况的检查,确定分析仪表的完好状态,发现故障问题,立即进行处理,保证仪表正常运行,达到设计的在线分析效果。针对露天的在线分析仪表,检查防雨和防尘实施的完好状态,不得缺少,防止给分析仪表带来危害,影响到仪表的性能。对化工在线分析仪表的维护过程中,检查和调整样品的压力指示数据,并检查减压阀及安全阀的完好状态,防止仪表的运行环境不符合设计要求,而损坏在线分析仪表。在线分析仪表属于过程分析的仪器仪表,对化工生产过程中的基础数据进行实时采集,为合理控制化工生产程序,提供可靠的数据信息。


5. 结束语

在煤化工生产中,在线分析仪在气化炉运行中充当着重要的角色,同时在煤制气工艺中一直是一难题。经过改造后的此装置投用后,效果改善明显,节能、环保、安全,容易维护,用水量少,厂房内无气体、焦油等排放,后系统的焦油量.苯奈结晶物及水份相对减少,分析仪表的干燥组件无污染,同时大大的减少了分析仪表和预处理系统的维护量,提高了分析仪表的在线率,保证了焦炉平稳、安全正常生产。

注:文字来源于网络


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