ABB-3100在线色谱仪检测乙炔含量的应用现状

　　1　工艺简介

　　在聚合级乙烯生产工艺上有很关键的一步,就是乙炔加氢,即在乙炔反应器内,乙炔和氢气在催化剂作用下生成乙烯(C2H2+H2催化剂C2H4),使乙烯中的乙炔最大程度地减少,然后这些气体进入精馏塔再去除别的杂质,从精馏塔出来就是纯度达99.9%以上的聚合级乙烯气。在这一系列流程上有五个在线分析点都有乙炔组分的检测,如图1所示。

　　其中AT14001A,AT14001B是两台互为备用的在线色谱仪,二者各流路的取样点是相同的。在正常情况下,AT14001B全流路运行,AT14001A仅分析第四流路中的一氧化碳和乙炔。乙炔是关键检测组分,此点检测出的乙炔含量多少可判断乙炔转换程度好坏及加氢量是否合理,当乙炔含量大于5 ppm时,物流就不能进入下一工序,必须放火炬。AT14003/1检测的是精馏后的乙烯中的乙炔含量,这是精乙烯进入储罐前的再一次把关,如果此处乙炔含量超过5 ppm,则仍要排火炬烧掉,否则会污染储罐,造成更大的损失。

　　可见,乙炔检测的准确性是非常重要的,如果检测值比实际值偏高,会误导操作工,造成不应有的浪费;如果比实际值偏低,会使不合格乙烯污染储罐,给聚乙烯的生产和产品质量带来巨大危害,造成更严重的经济损失。

　　2　应用中存在的问题

　　简而言之,气相色谱法是根据物质在色谱柱上溶解度的不同,一定量的样品在载气的流动下,各组分从色谱柱中先后脱洗出来,进入色谱检测器检测,再通过数据处理,依据组分从柱分离出来的时间和其峰面峰(峰高)的大小得到定量和定性的结果。

　　在实际应用中出现的问题是:在线色谱仪的检测值不定期地会出现跳跃,过后又自动恢复,在线分析结果与离线分析结果常出现较大差别。　我厂多处使用了ABB-3100型在线色谱仪,长期的使用证明这种类型的在线分析仪就仪器本身而言,技术成熟、质量过硬,经过诸多推测试验,发现问题出自样品预处理和载气系统。

　　3　影响准确检测乙炔含量的因素

　　3.1　样品预处理系统对乙炔分析的影响

　　所谓样品预处理系统就是对所分析样品进行物理的、化学的预先处理,对样品的温度、压力、流量进行控制,以实现送给仪表一个符合要求样品的这样一组部件的组合。但对在线色谱仪这样大型的、复杂的多流路的分析仪表来说,预处理系统还包括多流路自动切换、样品旁路、管线自吹扫以及样品排放等环节,而这些环节是否设置的科学合理,在多流路分析中很重要。

　　图2是AT14001A、AT14001B的样品预处理系统示意图。图中仅画出AT14001A(1,4)流路,且以第四流路样品吹扫色谱内样品定量管为例。