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在線分析儀表在煤化工中的應(yīng)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(dòng)擺脫密閉實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)始走向市場(chǎng)后，化工產(chǎn)品供應(yīng)變得緊俏起來(lái)，對(duì)儀表在線分析能力的優(yōu)良程度也提出了相應(yīng)的要求，并且可以預(yù)見(jiàn)，在今后的生產(chǎn)活動(dòng)中，人們將會(huì)更加重視在線分析儀表在化工生產(chǎn)中的運(yùn)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(guān)工藝都在日益成熟，生產(chǎn)技術(shù)的要求也變得更加嚴(yán)苛，在線儀表應(yīng)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(jié)構(gòu)原理

      一般來(lái)說(shuō)，煤化工生產(chǎn)中，使用的在線分析儀表是和樣品預(yù)處理裝置共同配置，組成了在線測(cè)量系統(tǒng)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理如下:

      在具體運(yùn)行的過(guò)程中，取樣裝置從工藝管線中自動(dòng)提取需要分析的樣品，經(jīng)過(guò)預(yù)處理單元，進(jìn)行相應(yīng)的處理，比如除水.除塵.加干燥劑和過(guò)濾等，進(jìn)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(yīng)的樣品。公用工程負(fù)責(zé)為系統(tǒng)提供蒸汽和冷卻水等。樣品經(jīng)過(guò)在線分析儀表分析處理后，生成分析結(jié)果，以電流信號(hào)的形式，經(jīng)過(guò)電纜傳送到DCS系統(tǒng)，最終顯示出來(lái)。

2在線氣體分析儀表的特點(diǎn)

      從結(jié)構(gòu)上看，在線分析質(zhì)量?jī)x表就可以看成一個(gè)小規(guī)模的石化裝置，那些必需的水、油、風(fēng)、電等裝備都是具備的，并且其中一部分還要進(jìn)行被檢介質(zhì)的分析，與此同時(shí)，分析儀表還要對(duì)信號(hào)、程序、存儲(chǔ)等展開(kāi)實(shí)時(shí)監(jiān)控。被檢測(cè)介質(zhì)在正式進(jìn)入分析儀表前，都要經(jīng)歷一個(gè)預(yù)處理過(guò)程，具體環(huán)節(jié)就是降溫、脫水、過(guò)濾等特殊處理。因而可以發(fā)現(xiàn)，在正式場(chǎng)合運(yùn)用時(shí)，在線儀表分析器如果只具備單一的檢測(cè)功能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還要兼具控制器、采樣器和控制系統(tǒng)等部分。在進(jìn)行石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)，必然會(huì)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(shè)備的正常使用，就必須使其擁有防爆系統(tǒng)。而對(duì)于液相(易燃易爆介質(zhì))的在線質(zhì)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(jié)構(gòu)，不僅如此，還將關(guān)鍵的儀器都放在了專設(shè)的防爆箱內(nèi)。但是當(dāng)對(duì)象變?yōu)闅怏w或化工時(shí)，又要使用其他形式的防爆結(jié)構(gòu)。大量工程實(shí)踐反映，在線分析儀表在工程中會(huì)經(jīng)常受到外界的干擾，這種不良的影響來(lái)自于溫度、電壓、磁場(chǎng)等各個(gè)方面。因而在線分析儀表故障頻發(fā)，常見(jiàn)的有漂移、結(jié)焦等異?，F(xiàn)象。鑒于此，設(shè)計(jì)人員必須要為此制訂一些必要的延緩或補(bǔ)償方案。

      在線分析儀表研發(fā)至今已有幾十年時(shí)間，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，我們發(fā)現(xiàn)應(yīng)該盡可能穩(wěn)定設(shè)備壽命，加大技術(shù)開(kāi)發(fā)力度，進(jìn)而減少設(shè)備維修量。因而，結(jié)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(jié)構(gòu)繁瑣、報(bào)價(jià)高昂等特點(diǎn)，并且不得不承認(rèn)，儀表最開(kāi)始開(kāi)發(fā)的過(guò)程是極為艱難的，使用過(guò)程中的維修費(fèi)用也是很高的。因此，要想讓在線分析儀表有較長(zhǎng)的使用壽命，同時(shí)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(yīng)用

3.1 質(zhì)量控制

      煤化工中的PSA提氫裝置，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)氫氣。在生產(chǎn)的過(guò)程中，為了檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，需要對(duì)氫和一氧化碳等進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。正常情況下，氫氣含量達(dá)到99.99%，而一氧化碳以及二氧化碳含量<20x10-6。若含量過(guò)高或者過(guò)低，在線分析儀表能夠自動(dòng)報(bào)警，提醒操作人員，進(jìn)行在線處理。對(duì)于氫氣的檢測(cè)，使用熱導(dǎo)分析儀;對(duì)于其余成分的檢測(cè)，使用紅外分析儀。煉油化工中的焦?fàn)t煤氣制CNG裝置運(yùn)行中，對(duì)于天然氣，要進(jìn)行CH4以及其他氣體雜質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)。利用氣相色譜分析儀器，通過(guò)采樣、分離以及分析處理，基于色譜原理，進(jìn)行產(chǎn)品組分含量檢測(cè)。

3.2 調(diào)節(jié)控制

      煤化工生產(chǎn)過(guò)程中涉及到諸多反應(yīng)，比如固體催化劑烷基化反應(yīng)。為了保證工藝順利開(kāi)展，多設(shè)置在線分析儀表。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于C4物料中的烯烴以及異丁烷含量檢測(cè)，使用在線色譜分析儀器。基于分析結(jié)果，調(diào)整異丁烷流速，保證烷基化反應(yīng)器運(yùn)行的效果。在固體催化劑烷基化反應(yīng)中多個(gè)測(cè)點(diǎn)都需要設(shè)置分析儀。若為各個(gè)測(cè)點(diǎn)，都設(shè)置分析儀。則會(huì)增加工藝系統(tǒng)建設(shè)的資金投入。依據(jù)測(cè)量物料特點(diǎn)以及工藝流程，使用1臺(tái)在線分析儀，能夠滿足工藝需求。從實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)說(shuō)，不僅能夠達(dá)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(jì)量精度高。在線分析儀表具有計(jì)量精度高和量程范圍廣等的優(yōu)勢(shì)，適用于單井原油計(jì)量以及其他介質(zhì)下多相流的測(cè)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(yùn)行的安全性以及可靠性。

③提高煉油化工精細(xì)化管理水平?；谠诰€分析儀表，能夠自動(dòng)生成液、氣、水計(jì)量曲線以及生產(chǎn)報(bào)表，為煉油化工精細(xì)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(hù)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(yán)格進(jìn)行巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)在線分析儀表存在的安全隱患問(wèn)題，采取應(yīng)急的處理措施，解決影響在線分析儀表安全運(yùn)行的問(wèn)題，提高儀表的完好率。巡回檢查人員必須做好巡檢記錄，對(duì)發(fā)現(xiàn)的安全隱患問(wèn)題進(jìn)行報(bào)告，對(duì)處理的結(jié)果進(jìn)行記錄，防止儀表存在嚴(yán)重的隱患問(wèn)題，而影響到化工生產(chǎn)的正常進(jìn)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(duì)化工在線儀表的檢查和處理，必須達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，避免發(fā)生交接不好，引發(fā)生產(chǎn)事故的現(xiàn)象。及時(shí)應(yīng)對(duì)化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種問(wèn)題，影響到化工生產(chǎn)裝置停車的問(wèn)題，必須及時(shí)處理，保證化工生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

4.2 煤化工在線分析儀表的維護(hù)保養(yǎng)措施

     加強(qiáng)對(duì)煤化工在線分析儀表運(yùn)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(wèn)題，立即進(jìn)行處理，保證儀表正常運(yùn)行，達(dá)到設(shè)計(jì)的在線分析效果。針對(duì)露天的在線分析儀表，檢查防雨和防塵實(shí)施的完好狀態(tài)，不得缺少，防止給分析儀表帶來(lái)危害，影響到儀表的性能。對(duì)化工在線分析儀表的維護(hù)過(guò)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(yùn)行環(huán)境不符合設(shè)計(jì)要求，而損壞在線分析儀表。在線分析儀表屬于過(guò)程分析的儀器儀表，對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(jié)束語(yǔ)

     在煤化工生產(chǎn)中，在線分析儀在氣化爐運(yùn)行中充當(dāng)著重要的角色，同時(shí)在煤制氣工藝中一直是一難題。經(jīng)過(guò)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(hù)，用水量少，廠房?jī)?nèi)無(wú)氣體、焦油等排放，后系統(tǒng)的焦油量.苯奈結(jié)晶物及水份相對(duì)減少，分析儀表的干燥組件無(wú)污染，同時(shí)大大的減少了分析儀表和預(yù)處理系統(tǒng)的維護(hù)量，提高了分析儀表的在線率，保證了焦?fàn)t平穩(wěn)、安全正常生產(chǎn)。