对色谱仪资源的一次有效开发
1 前 言
在线色谱仪又称过程色谱仪,以其测量范围宽、分析准确等特点成为日常生产必不可少的重要分析工具,近年来在我国石油化工行业得到迅速普及。化验室离线色谱仪需人工取样,分析成分较多,分析时间较长;而在线色谱仪,仅对影响生产的关键成分进行分析,大量运用色谱柱的前吹、反吹、中心切除等柱切技术,以切除不需分析的成分,因此缩短了分析周期,同时采用了自动取样及样品预处理技术,从而保证了分析的自动化与连续性。它在生产中起到了优化操作、控制产品质量指标、安全监测等重要作用。但是,在线色谱仪价格较贵,从生产实际出发利用现有色谱仪进行改造,可有效地开发仪表的资源,节约费用。
2 问题分析及措施实施
我厂乙烯裂解装置丙烯精馏塔是采出丙烯产的重要设备,而工艺操作人员反应在精馏塔正常操作的时候,丙烯球罐中MAPD指标有时出现超标情况,丙烯产品无法送至下游装置,必须重新进行回炼,从而造成装置能耗增加,形成浪费,而丙烯精馏塔产品采出线外方仅设计监控产品的C2H4、C2H6、C3H8杂质含量,此表没有测量MAPD,虽有离线化验分析,但取样间隔时间较长,因此操作人员无法及时了解产品中的MAPD含量,也就不能及时采取相应的操作。为避免以上情况,需在丙烯精馏塔产品采出线上增加MAPD在线分析仪表。同时为了能测量MAPD,如新增一台红外分析仪或色谱仪,均需几十万元费用,针对此种情况,如能利用现有色谱仪资源进行开发实现MAPD的测量,将为我厂节约几十万元资金。因此我们对现有色谱资料进行调查,认为对丙二烯加氢分析的色谱(主要用来分析丙二烯加氢反应器出入口、其中丙二烯加氢反应器入口的测量为百分含量)可进行有效开发其潜在资源。其方案是通过对此表增加一测量流路,即原预处理箱、气路及控制单元均须重新设计可满足分析要求,同时我们又注意到此表原分析周期(三个流路)为21min,如增加一流路测量MAPD后,其分析周期将延长到31 min,这将对加氢反应器的丙二烯的实时检测有一定影响。同时用此表分析后再到DCS显示,易造成操作工的误解(将丙烯产品的MAPD理解为丙烯反应器的MAPD),此表主要用于对丙二烯加氢反应器的分析,于是我们又现场调查情况,查阅研究有关资料并仔细论证,认为利用现有丙烯精馏塔产品分析在线色谱(用来分析脱乙烷塔底及产品丙烯的关键成分含量,其中丙烯产品中仅分析C2H6、C2H4 C3H8未分析MAPD,同时实验证明此表也不能直接分离开MAPD,因此不能测量)在其原有测量分析的基础上,对此台在线色谱仪表的气路、分析单元及电子单元进行改造,主要增加测量MAPD的CP阀及电磁阀控制部分,并对此表程序重新进行编写,以达到在原丙烯产品分析的基础上增测MAPD分析的目的,其效果会较好。但用此表改造存在的技术问题是原色谱仪使用N2作载气,H2作燃烧气,而直接将丙二烯加氢反应器的在线色谱的MAPD测量系统搬来串接将影响FID的N2、H2比例(这两表的柱前压不一样),从而影响仪表的测量精度与灵敏度,因此此表的柱系统必须重新设计改造,为此我们继续研讨有关资料,重新选色谱柱,使丙烯精馏塔产品分析在线色谱的那套测量使用H2作载气,进入FID检测器的燃烧气侧,即H2既作载气又作燃烧气,新增的MAPD测量系统用N2作载气,并保持原表的FID的N2/H2比例,这样既保证了仪表的测量精度与灵敏度又实现了MAPD的测量。同时MAPD的取样穿插在原此表的C2H4、C2H6、C3H8的分析取样与其到检测器的出峰之间进行,这样有效地缩短了仪表的总分析时间。
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