氧分析仪在丙烯腈装置中的应用

    在丙烯腈(AN)装置中,吸收塔入口处工艺物料(气相)中的氧含量是一个十分关键的工艺参数。它是衡量丙烯2氨反应器内丙烯、氨及空气的最终配比是否正确,反应速率是否合适,反应进行得是否完善,反应器操作是否安全等的重要指标。因此无论在开车或正常操作时,该氧含量数值及其变化趋势是操作人员时刻关心的极其重要的工艺数据,该处的氧分析仪也就成了全装置的关键仪表之一。

    1　Servomex公司的氧分析仪简介

    该装置采用的氧分析仪主要由Servomex公司的2223型顺磁氧变送器和2213型控制单元两大部分组成。变送器采用机械顺磁传感器,其主要性能指标较优良;基本精度高达0.02%,重复性好,零点漂移小。当样品流量为250 mL/min时仪表响应时间小于4 s。由于分析仪测量的是样气中氧气的分压,所以排放压力的变化带来的测量误差可以根据需要采用压力补偿来降低。仪表接触工艺样品的材质采用硼硅酸盐玻璃,非电解镍、铂铂/铟合金、316L或哈氏合金、氟橡胶等。

    分析仪的控制单元是专为2200系列氧气变送器设计的。它的图形化界面简化了用户的操作。1台控制单元最多可以同时控制6台变送器。由于采用隔爆机壳,因此不需要吹扫。它可以完整地设置自动标定,报警/继电器输出及故障显示等功能,并具备一整套的诊断信息,可用于辅助预防性维护工作。控制单元采用简单的2线制数字连接,它与各变送器之间的通讯为RS2485的协议;控制单元的数字输出采用Modbus标准协议。仪表的模拟输出可任意定义为两个量程,通过外部接点切换使用,以满足开车及正常操作之需要。

    众所周知,过秤分析仪的采样系统是为分析仪创造良好使用条件的专用设施,是决定分析仪表能否正常、精确、可靠、稳定长期运行的前提。最优良的分析仪如果离开合理完整的采样系统的配合,就无法正常使用。但是分析仪实际应用时的具体工艺条件各不相同,因此同一种分析仪表在不同场合使用时需要的最佳采样系统也是千变万化的。采样系统往往成为工艺包专利商的技术机密,而其实际价格往往接近或超过分析仪本身。

    2　采样系统

    针对丙烯腈装置工艺特点,氧分析仪的采样系统做如下考虑。

    1)工艺物料(背景气)中的其他组分种类较多,易聚合且易溶于水,因此除对样品进行过滤稳压稳流外,增加了水洗设施。

    2)物料中含有毒组分,所以排放气放空前设有防爆催化燃烧排放控制器,它能转化放空中的碳氢化合物,又能维持恒定的放空背压(约等于大气压);液体部分则排至密闭的工艺排污(PS)系统,不再排至地沟内,以免污染环境。