在線分析儀表在煤化工中的應用
伴隨著現(xiàn)代煤化行業(yè)的迅猛發(fā)展,特別是生產(chǎn)活動擺脫密閉實驗室,開始走向市場后,化工產(chǎn)品供應變得緊俏起來,對儀表在線分析能力的優(yōu)良程度也提出了相應的要求,并且可以預見,在今后的生產(chǎn)活動中,人們將會更加重視在線分析儀表在化工生產(chǎn)中的運用。顯然,在線分析儀表是能夠有效助力于石化企業(yè)發(fā)展的,因此,各種煤化相關工藝都在日益成熟,生產(chǎn)技術的要求也變得更加嚴苛,在線儀表應用十分重要。
煤化工行業(yè)分析系統(tǒng)圖
1、在線分析儀表結構原理
一般來說,煤化工生產(chǎn)中,使用的在線分析儀表是和樣品預處理裝置共同配置,組成了在線測量系統(tǒng)。
系統(tǒng)結構原理如下:
在具體運行的過程中,取樣裝置從工藝管線中自動提取需要分析的樣品,經(jīng)過預處理單元,進行相應的處理,比如除水.除塵.加干燥劑和過濾等,進行流路分配以及樣品分配等操作,為在線分析儀表提供相應的樣品。公用工程負責為系統(tǒng)提供蒸汽和冷卻水等。樣品經(jīng)過在線分析儀表分析處理后,生成分析結果,以電流信號的形式,經(jīng)過電纜傳送到DCS系統(tǒng),最終顯示出來。
2、在線氣體分析儀表的特點
從結構上看,在線分析質量儀表就可以看成一個小規(guī)模的石化裝置,那些必需的水、油、風、電等裝備都是具備的,并且其中一部分還要進行被檢介質的分析,與此同時,分析儀表還要對信號、程序、存儲等展開實時監(jiān)控。被檢測介質在正式進入分析儀表前,都要經(jīng)歷一個預處理過程,具體環(huán)節(jié)就是降溫、脫水、過濾等特殊處理。因而可以發(fā)現(xiàn),在正式場合運用時,在線儀表分析器如果只具備單一的檢測功能是遠遠不夠的,還要兼具控制器、采樣器和控制系統(tǒng)等部分。在進行石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)時,必然會產(chǎn)生一些具有爆炸性的副產(chǎn)品,因而,要想保證這些在線儀表設備的正常使用,就必須使其擁有防爆系統(tǒng)。而對于液相(易燃易爆介質)的在線質量分析儀表而言,為了防止爆炸的影響,使用的是隔爆式防爆結構,不僅如此,還將關鍵的儀器都放在了專設的防爆箱內(nèi)。但是當對象變?yōu)闅怏w或化工時,又要使用其他形式的防爆結構。大量工程實踐反映,在線分析儀表在工程中會經(jīng)常受到外界的干擾,這種不良的影響來自于溫度、電壓、磁場等各個方面。因而在線分析儀表故障頻發(fā),常見的有漂移、結焦等異?,F(xiàn)象。鑒于此,設計人員必須要為此制訂一些必要的延緩或補償方案。
在線分析儀表研發(fā)至今已有幾十年時間,經(jīng)過長時間的使用,我們發(fā)現(xiàn)應該盡可能穩(wěn)定設備壽命,加大技術開發(fā)力度,進而減少設備維修量。因而,結合在線分析儀表的使用性能與環(huán)境,發(fā)現(xiàn)它們通常具有體型較大、結構繁瑣、報價高昂等特點,并且不得不承認,儀表最開始開發(fā)的過程是極為艱難的,使用過程中的維修費用也是很高的。因此,要想讓在線分析儀表有較長的使用壽命,同時鎖定它的修理周期,就必須著力提升其可靠性。
3、煤化工中在線分析儀表的具體應用
3.1 質量控制
煤化工中的PSA提氫裝置,主要負責生產(chǎn)氫氣。在生產(chǎn)的過程中,為了檢測產(chǎn)品質量是否達標,需要對氫和一氧化碳等進行在線監(jiān)測。正常情況下,氫氣含量達到99.99%,而一氧化碳以及二氧化碳含量<20x10-6。若含量過高或者過低,在線分析儀表能夠自動報警,提醒操作人員,進行在線處理。對于氫氣的檢測,使用熱導分析儀;對于其余成分的檢測,使用紅外分析儀。煉油化工中的焦爐煤氣制CNG裝置運行中,對于天然氣,要進行CH4以及其他氣體雜質的在線監(jiān)測。利用氣相色譜分析儀器,通過采樣、分離以及分析處理,基于色譜原理,進行產(chǎn)品組分含量檢測。
3.2 調(diào)節(jié)控制
煤化工生產(chǎn)過程中涉及到諸多反應,比如固體催化劑烷基化反應。為了保證工藝順利開展,多設置在線分析儀表。一般來說,對于C4物料中的烯烴以及異丁烷含量檢測,使用在線色譜分析儀器?;诜治鼋Y果,調(diào)整異丁烷流速,保證烷基化反應器運行的效果。在固體催化劑烷基化反應中多個測點都需要設置分析儀。若為各個測點,都設置分析儀。則會增加工藝系統(tǒng)建設的資金投入。依據(jù)測量物料特點以及工藝流程,使用1臺在線分析儀,能夠滿足工藝需求。從實際應用效果來說,不僅能夠達到工藝要求,滿足生產(chǎn)需求,還能夠節(jié)約控制成本。具體體現(xiàn)在以下方面:
①計量精度高。在線分析儀表具有計量精度高和量程范圍廣等的優(yōu)勢,適用于單井原油計量以及其他介質下多相流的測量作業(yè)。
②安全可靠。利用在線分析儀表,能夠保證煉油化工生產(chǎn)系統(tǒng)運行的安全性以及可靠性。
③提高煉油化工精細化管理水平?;谠诰€分析儀表,能夠自動生成液、氣、水計量曲線以及生產(chǎn)報表,為煉油化工精細化管理,提供數(shù)據(jù)信息保證。
4煤化工在線分析儀表日常維護管理措施
4.1 建立化工在線分析儀表的管理制度
建立健全化工在線儀表的巡檢制度,制定巡檢路線,嚴格進行巡檢,及時發(fā)現(xiàn)在線分析儀表存在的安全隱患問題,采取應急的處理措施,解決影響在線分析儀表安全運行的問題,提高儀表的完好率。巡回檢查人員必須做好巡檢記錄,對發(fā)現(xiàn)的安全隱患問題進行報告,對處理的結果進行記錄,防止儀表存在嚴重的隱患問題,而影響到化工生產(chǎn)的正常進行,甚至引發(fā)事故。建立健全交接班制度,每班的崗位員工對化工在線儀表的檢查和處理,必須達到設計的標準,避免發(fā)生交接不好,引發(fā)生產(chǎn)事故的現(xiàn)象。及時應對化工生產(chǎn)現(xiàn)場的各種問題,影響到化工生產(chǎn)裝置停車的問題,必須及時處理,保證化工生產(chǎn)的正常進行。
4.2 煤化工在線分析儀表的維護保養(yǎng)措施
加強對煤化工在線分析儀表運行情況的檢查,確定分析儀表的完好狀態(tài),發(fā)現(xiàn)故障問題,立即進行處理,保證儀表正常運行,達到設計的在線分析效果。針對露天的在線分析儀表,檢查防雨和防塵實施的完好狀態(tài),不得缺少,防止給分析儀表帶來危害,影響到儀表的性能。對化工在線分析儀表的維護過程中,檢查和調(diào)整樣品的壓力指示數(shù)據(jù),并檢查減壓閥及安全閥的完好狀態(tài),防止儀表的運行環(huán)境不符合設計要求,而損壞在線分析儀表。在線分析儀表屬于過程分析的儀器儀表,對化工生產(chǎn)過程中的基礎數(shù)據(jù)進行實時采集,為合理控制化工生產(chǎn)程序,提供可靠的數(shù)據(jù)信息。
5結束語
在煤化工生產(chǎn)中,在線分析儀在氣化爐運行中充當著重要的角色,同時在煤制氣工藝中一直是一難題。經(jīng)過改造后的此裝置投用后,效果改善明顯,節(jié)能、環(huán)保、安全,容易維護,用水量少,廠房內(nèi)無氣體、焦油等排放,后系統(tǒng)的焦油量.苯奈結晶物及水份相對減少,分析儀表的干燥組件無污染,同時大大的減少了分析儀表和預處理系統(tǒng)的維護量,提高了分析儀表的在線率,保證了焦爐平穩(wěn)、安全正常生產(chǎn)。