★化工廠氣體分析儀
石化化工生產(chǎn)過程處理的主要工藝介質(zhì)是氣體,所以氣體分析儀表在石化化工生產(chǎn)裝置中應(yīng)用非常廣泛。如石油煉化、石油化工、煤化工、化肥,以及各種化工原料的生產(chǎn)裝置中,都有大量的在線氣體分析儀表,對各種過程氣體監(jiān)測和分析。
TR-9400在線分析監(jiān)測系統(tǒng)的目的主要有三種:
1安全監(jiān)控,監(jiān)測超標(biāo)后會引起爆炸危險的介質(zhì),測量結(jié)果要參與聯(lián)鎖控制,確保人員和設(shè)備的安全。
2過程控制,監(jiān)測工藝生產(chǎn)狀態(tài)是否正常,從而保證最終產(chǎn)品質(zhì)量。
3環(huán)保監(jiān)測,監(jiān)測向環(huán)境排放的廢氣中對大氣可造成污染的組分是否超標(biāo),控制生產(chǎn)過程對大氣環(huán)境的污染。
聚能公司對化工生產(chǎn)過程有著深刻的理解和大量的技術(shù),可為石化、化肥用戶量身打造全面的解決方案。
檢測點(diǎn) 用途 測量組份 選用量程 儀器選型
半水煤氣 安全控制 O2 0~2% JNYQ—O -11C
中變出口 工藝控制 CO 0~5% JNYQ—I -41
低變出口 工藝控制 CO 0~1% JNYQ—I-41
脫碳出口 工藝控制 CO2 0~2% JNYQ—I -41
再生CO2 工藝控制 O2 0~15% JNYQ—O- 11C
精煉氣 工藝控制 CO+ CO2 0~100 ppm JNYQ—I -42
新鮮氣 工藝控制 H2 35~75% JNYQ—H -31C
合成循環(huán)氣 工藝控制 CH4 0~25% JNYQ—I- 41
工藝控制 H2 35~75% JNYQ—H -31C
天然氣制氫一段爐 工藝控制 CH4 0~15% JNYQ—I -41
天然氣制氫二段爐 工藝控制 CH4 0~1% JNYQ—I -41
重油制氫汽化爐 工藝控制 CH4 0~10% JNYQ—I -41
煤氣在線分析儀
(煤制氣,煤造氣,水煤氣,半水煤氣,焦?fàn)t,干熄焦,全焦,半焦,高爐,轉(zhuǎn)爐)
煤,天然氣,石油焦,生物質(zhì)等經(jīng)過高溫氣化,高溫裂解,還原反應(yīng)等過程產(chǎn)生的氣體,一般特征是含有CO,H2,CO2,O2,CH4,CnHm等。
煤氣分析儀指能夠?qū)⒚簹庵猩鲜鰵怏w濃度檢測出來的儀器。一般檢測煤氣成分有如下幾個目的:
1,工藝控制:高爐煤氣,發(fā)生爐煤氣
2,安全監(jiān)控:轉(zhuǎn)爐煤氣,電石爐氣,直接還原鐵氣
3,熱值監(jiān)控:焦?fàn)t煤氣,混合煤氣,發(fā)生爐煤氣
4,燃燒控制:混合煤氣
目前國內(nèi){zh0}的煤氣分析儀是JNYQ-M-91多組分紅外煤氣分析儀,一臺儀器可以同時測量多種氣體成分濃度。響應(yīng)時間快,測量精度高,后續(xù)成本低,操作方便。1引言
煉焦過程有大量的煤氣產(chǎn)生,該煤氣也稱焦?fàn)t煤氣。由于煤氣中含有大量的萘和焦油,冬季煤氣中萘大量結(jié)晶析出加之焦油結(jié)焦,造成煤氣管線堵塞,影響煤氣輸送。為了解決這一問題,在焦?fàn)t出口和煤氣管線之間加電捕集器,捕集煤氣中的萘和焦油。因煤氣是易燃易爆氣體,如果煤氣中的氧含量超標(biāo),在電捕集器內(nèi)就會發(fā)生爆炸。所以,在煤氣管線上設(shè)置在線含氧分析儀,當(dāng)煤氣中氧含量達(dá)到上限設(shè)定值時,聯(lián)鎖系統(tǒng)動作,切斷電捕集器電源,以保證安全。根據(jù)焦?fàn)t煤氣的特點(diǎn),選用西安聚能儀器有限公司TR-9200型氧分析儀對該煤氣中的氧含量進(jìn)行測量。
針對焦?fàn)t煤氣所含有害成份極其復(fù)雜的這一惡劣工況,采用國際先進(jìn)的渦旋管制冷除焦油、除萘、除水汽和粉塵過濾技術(shù)達(dá)到取樣凈化初級處理的目的。 分析柜內(nèi)包含以下單元:預(yù)處理單元:由特殊液體過濾器(洗滌槽、霧過濾器、除硫器等效組件來完成凈化焦油、萘等成份的中間級凈化處理;由冷凝器、蠕動排液泵、脫流器、精細(xì)過濾器等組成來完成精細(xì)級的凈化處理;由特制耐腐抽氣泵、流量控制器等組成樣品的取氣和穩(wěn)壓穩(wěn)流工作。確保焦?fàn)t煤氣樣品分步進(jìn)行凈化、除塵、cs、穩(wěn)壓、穩(wěn)流等一系列環(huán)節(jié),其過濾精度可達(dá)0.1μ。
將符合要求的被測樣氣,送入分析儀器,確保了分析儀器工作的準(zhǔn)確性和長期可靠性。 分析控制聯(lián)鎖單元:由磁氧分析儀完成樣氣氧含量的在線連續(xù)分析,連續(xù)輸出4-20mA信號。氧分析儀帶報警輸出接點(diǎn),可在量程范圍內(nèi)設(shè)定報警和聯(lián)鎖值,當(dāng)O2含量濃度超限時進(jìn)行報警和聯(lián)鎖。
術(shù)參數(shù)和說明:
技術(shù)參數(shù):(焦?fàn)t煤氣電捕焦器現(xiàn)場采樣分析點(diǎn)工況)
取樣點(diǎn)位置:焦?fàn)t煤氣電捕焦器出口
分析參數(shù): O2(可選擇分析原理:電化學(xué),磁氧或者激光分析儀,其價格有較大差異)
測量范圍: O2:0-2%(當(dāng)達(dá)到1%O2輸出報警節(jié)點(diǎn)信號,自由設(shè)定)
被測煤氣溫度:40~60℃
含塵量:微量
含水量:中等
含焦油量:少量
其他腐蝕成份(S O2):少量
結(jié)晶物(萘):少量
管道壓力:微正壓
2工作原理
TR-9200型煤氣含氧分析儀是基于電化學(xué)測量原理。采用wq密封的燃料池氧傳感器是當(dāng)前國際上{zxj}的測氧方法之一。燃料池氧傳感器是由高活性的氧電極和鉛電極構(gòu)成,浸沒在KOH的溶液中。在陰極氧被還原成氫氧根離子,而在陽極鉛被氧化。從而達(dá)到測量組分02含量的目的。
西安聚能儀器有限公司主要生產(chǎn):氧分析儀、露點(diǎn)儀、氫分析儀、紅外線分析儀、報警儀、焦?fàn)t煤氣氧分析儀、水泥窯氣體分析儀、電石爐尾氣分析儀、高爐噴煤系統(tǒng)、半水煤氣分析儀。
3結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
該儀表按功能劃分,主要由取樣系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)、分析控制聯(lián)鎖系統(tǒng)3部分組成。
3.1取樣系統(tǒng)
完成樣氣的現(xiàn)場采集、輸送及過濾,然后送入分析機(jī)柜內(nèi)的預(yù)處理單元。取樣方式采用干法取樣,輸樣管道長度不大于25m。
3.2預(yù)處理系統(tǒng)
由西安聚能儀器專利型取樣探頭、霧過濾器組件、不銹鋼結(jié)構(gòu)大容積過濾器組件、cs器、特制耐腐抽氣泵、蠕動排液泵、精細(xì)過濾器流量控制器等組成。其功能:完成樣氣的凈化、除塵、cs、穩(wěn)壓、穩(wěn)流,其過濾精度可達(dá)0.11-1,。將符合要求的被測樣氣,送入分析儀器,確保了分析儀器工作的準(zhǔn)確性和長期可靠性。見圖1所示。
3.3分析控制聯(lián)鎖系統(tǒng)
TR-9200型分析系統(tǒng)采用西安聚能儀器有限公司JNYQ-O-11型氧分析儀,完成樣氣氧含量的在線連續(xù)分析,連續(xù)輸出4~20mA.DC信號。氧分析儀帶報警輸出接點(diǎn),可在量程范圍內(nèi)設(shè)定報警和聯(lián)鎖值,當(dāng)O:含量濃度超限時進(jìn)行報警和聯(lián)鎖。
(1)實(shí)用工況
煙氣含塵量:≤50g/Nm3;
介質(zhì)溫度:20~200℃;
介質(zhì)壓力:-lOkPa~+lOkPa;
焦油含量:≤500mg/m3;
苯類含量:≤5 0rrig/m3;
H2S含量:≤lOmg/m3;
含水量:飽和水汽。
(2)主要技術(shù)參數(shù)
測量范圍:02:0~2%;
線性誤差:<±1%F.S;
零點(diǎn)漂移:≤±1%F.S;
量程漂移:≤±1%F.S;
系統(tǒng)響應(yīng)時間:< 30s;
輸出信號:模擬信號:4~20mA.DC,報警信號無源接點(diǎn);
供電電源:220VAC 50Hz功率3~5kVA。
4儀表現(xiàn)場使用情況
該套氧分析儀已在國內(nèi)多家焦化行業(yè)的煤氣脫萘裝置上投入運(yùn)行,分析取樣點(diǎn)在電捕集器出口。投用以來,運(yùn)行比較穩(wěn)定,維護(hù)工作量大大降低。特別是預(yù)處理系統(tǒng)處理效果很好,保證了分析儀的準(zhǔn)確分析,同時也保證了電捕集器的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
5存在的問題及對策
(1)該套分析儀能否穩(wěn)定的運(yùn)行,預(yù)處理系統(tǒng)是關(guān)鍵。
(2)由于取樣裝置采用干法取樣,一旦斷電,將造成整個測量系統(tǒng)停運(yùn),所以有條件的場所{zh0}采用UPS供電。
如:氣體預(yù)處理,氧氣分析儀,便攜式氧氣分析儀,防爆型氧分析儀,氧化鋯分析儀,露點(diǎn)儀,防爆型露點(diǎn)儀,
便攜式露點(diǎn)儀,分體式露點(diǎn)儀,氫氣分析儀,防爆氫氣分析儀,高純氫氣分析儀,紅外線分析儀,一氧化碳分析儀,
二氧化碳分析儀,氨氣分析儀,二氧化硫分析儀,硫化氫分析儀,甲烷分析儀,水泥廠氣體分析系統(tǒng),焦?fàn)t煤氣分析系統(tǒng),水煤氣分析系統(tǒng),煤造氣分析系統(tǒng),半水煤氣分析系統(tǒng),高爐煤氣分析系統(tǒng),轉(zhuǎn)爐煤氣分析系統(tǒng),高爐噴煤分析系統(tǒng),
西安聚能儀器有限公司主要研發(fā)、生產(chǎn)、銷售各種在線和便攜式氧分析儀、露點(diǎn)儀、氫氣分析儀、紅外線分析儀、報警儀等。還有各行業(yè)應(yīng)用到的氣體分析系統(tǒng)如:焦?fàn)t煤氣氧分析系統(tǒng)、水泥窯氣體分析儀、電石爐尾氣分析系統(tǒng)、高爐噴煤分析系統(tǒng)、半水煤氣分析系統(tǒng)、合成氨氣體分析系統(tǒng)、石油化工分析系統(tǒng)等。
焦?fàn)t煤氣分析儀
電捕焦氧控儀
煤氣生產(chǎn)過程中產(chǎn)生焦油的一部分以極其微小的霧滴懸浮于煤氣中,其粒徑1~7μm。煤氣中的焦油霧會在后續(xù)的煤氣凈化過程中被洗滌下來而進(jìn)入溶液或吸附于管道和設(shè)備上,造成溶液污染、產(chǎn)品質(zhì)量降低、設(shè)備及管道堵塞。
1 電捕焦油器的安全操作要求
捕集煤氣中焦油霧的設(shè)備有機(jī)捕焦油器和電捕焦油器兩種,我國目前主要采用電捕焦油器捕集煤氣中的焦油霧。電捕焦油器按沉淀極的結(jié)構(gòu)可分為管式、蜂窩式、同心圓式和板式等類型。電捕焦油器都是利用高壓靜電作用下產(chǎn)生正負(fù)極,使煤氣中的焦油霧在隨煤氣通過電捕焦油器時,由于受到高壓電場的作用被捕集下來。由于煤氣易燃易爆,就必須保證電捕焦油器的安全操作。另外,電捕焦油器電極間有電暈,可能會發(fā)生火花放電現(xiàn)象。如果煤氣中混有氧氣,當(dāng)煤氣與氧氣的混合比例達(dá)到爆炸極限時就會發(fā)生爆炸。
2 煤氣中氧含量的控制
煤氣中氧氣的主要來源有以下幾方面,一是生產(chǎn)過程中因設(shè)備及管道泄漏而進(jìn)入的空氣;二是氣化用氣化劑過?;蚨搪罚蝗窃诿簹馍a(chǎn)過程中,會有一定量的空氣進(jìn)入煤氣中。為保證混入的空氣與煤氣混合后不達(dá)到爆炸極限,就應(yīng)控制煤氣中的氧氣含量?!冻擎?zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》( GB 50028-2006)規(guī)定,當(dāng)干餾煤氣中氧的體積百分?jǐn)?shù)大于1%時,電捕焦油器應(yīng)發(fā)出報警信號。當(dāng)氧的體積百分?jǐn)?shù)達(dá)到2%時,應(yīng)設(shè)有立即切斷電源的措施?!豆I(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》(GB 6222-2005)中也有此規(guī)定。這些規(guī)定都是以煤氣中氧的體積百分?jǐn)?shù)不得超過1%為界限。但這一界限比較保守,實(shí)際生產(chǎn)過程中的操作難度較大。
3 煤氣中氧含量與爆炸極限的關(guān)系
不同煤氣的爆炸極限各不相同,各種人工煤氣的爆炸極限見表1。
從表1可見,對于焦?fàn)t煤氣、油煤氣和直立爐煤氣,當(dāng)達(dá)到煤氣的爆炸上限時,煤氣中氧的體積百分?jǐn)?shù)為12%~13.5%(即煤氣中的空氣體積百分?jǐn)?shù)達(dá)60%左右)時才能形成爆炸性氣體。而正常生產(chǎn)情況下,煤氣中空氣量不可能達(dá)到如此高的程度,因此煤氣中氧體積百分?jǐn)?shù)低于1%的控制指標(biāo)可以適當(dāng)放寬。對于發(fā)生爐煤氣及水煤氣,當(dāng)煤氣中空氣的體積百分?jǐn)?shù)達(dá)到30%左右(即煤氣中氧體積百分?jǐn)?shù)達(dá)到6%以上)時才能達(dá)到爆炸極限。以爆炸極限范圍最寬的水煤氣為例,如果控制煤氣中氧的體積百分?jǐn)?shù)≤3%,相當(dāng)于煤氣中空氣的體積百分?jǐn)?shù)≤14. 3 %,這時距離其爆炸上限(空氣體積百分?jǐn)?shù)為29.6%)還相當(dāng)遠(yuǎn),還有相當(dāng)大的緩沖空間。因此,從爆炸極限角度分析,控制煤氣中氧的體積百分?jǐn)?shù)≤3%應(yīng)是安全的。
4 建議
實(shí)際生產(chǎn)過程中,控制煤氣中氧的體積百分?jǐn)?shù)低于1%很難進(jìn)行操作,許多企業(yè)采用氧的體積百分?jǐn)?shù)≤1%時切斷電源的控制程序,故經(jīng)常發(fā)生斷電停車事故,影響后續(xù)工序的正常生產(chǎn)。隨著工藝、設(shè)備及控制技術(shù)的發(fā)展和操作人員素質(zhì)的提高,相當(dāng)一部分企業(yè)能夠控制煤氣中的氧體積百分?jǐn)?shù)≤1 %,如上海的幾個煤氣廠、焦化廠,均能夠控制電捕焦油器煤氣中氧的體積百分?jǐn)?shù)≤1%。但國內(nèi)大部分相關(guān)企業(yè)都反映很難控制電捕焦油器煤氣中氧的體積百分?jǐn)?shù)≤ 1%,大部分企業(yè)都控制在2%~4%。國內(nèi)外多年的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行,沒有因煤氣含氧量過高而發(fā)生電捕焦油器爆炸的情況。
從理論上分析及國內(nèi)外企業(yè)多年的生產(chǎn)實(shí)踐看,控制電捕焦油器煤氣中的氧體積百分?jǐn)?shù)≤3%是可行的。為滿足安全生產(chǎn)的要求,建議當(dāng)煤氣中的氧體積百分?jǐn)?shù)≥2%時自動報警,當(dāng)煤氣中的氧體積百分?jǐn)?shù)達(dá)到3%時切斷電源。
對于用于一氧化碳變換的低熱值煤氣,氧的體積百分?jǐn)?shù)>0.5%時應(yīng)自動報警,并控制煤氣中的氧體積百分?jǐn)?shù)≤1%。這是由于采用鎳系催化劑對煤氣含氧量的要求。
焦?fàn)t煤氣氧含量在線分析難點(diǎn):在所有工業(yè)氣體在線監(jiān)測中,焦?fàn)t煤氣在線分析是難度{zd0}的,原因很簡單------煤氣中有大量的焦油和萘等結(jié)晶物。
焦?fàn)t煤氣氧含量在線分析解決方案:一原位型激光氧分析儀:即在待分析的煤氣管道上開孔,裝上氧傳感器(有些是管道正對開兩個孔,一個是光源發(fā)射裝置,另一個是接收裝置)。但在實(shí)際使用過程中有如下問題::1 原位安裝儀表必要24小時不間斷高純氮?dú)?理論99.999%)反吹,必須要制氮機(jī),但普通制氮機(jī)純度達(dá)不到,嚴(yán)重影響測量結(jié)果,投入成本較大,而且氮?dú)夥创到褂秃洼恋冉Y(jié)晶物基本沒有效果,極易造成光源污染。 2 維護(hù)不方便(取下清洗標(biāo)校必須非常專業(yè),然后安裝對光源也很專業(yè)),并且維護(hù)成本高。 3 高純度氮?dú)夥创祵?dǎo)致測量結(jié)果普遍偏低,軟件補(bǔ)償?shù)目煽啃灾档脩岩伞?nbsp;
二旁路型焦?fàn)t煤氣氧分儀(電化學(xué),磁氧,激光):將氣體通過氣泵取出,經(jīng)過多級過濾后進(jìn)入氣體分析儀,測量結(jié)果準(zhǔn)確迅速,投入小,維護(hù)便捷。
西安聚能儀器生產(chǎn)的TR-9200型焦?fàn)t煤氣氧分析系統(tǒng)質(zhì)量可靠,維護(hù)簡便,電捕焦前后及正負(fù)壓區(qū)均可安裝,開孔不方便的情況下無需停產(chǎn)另行開孔,具有專利技術(shù)(實(shí)用專利證號:第1657273號)的取樣裝置,過濾效果{yx}。詳細(xì)資料請來電索取:張兵 18729395215 (另市面上有公司冒用我公司業(yè)績及產(chǎn)品的情況予以譴責(zé),故請客戶如有時間{zh0}安排現(xiàn)場或者來廠家考察).
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