核磁共振在线分析技术在催化装置油品分析中的应用

　　1　引　言

　　馏分油催化裂化(FCCU)是炼油厂油品二次加工的重要装置,虽然各炼厂都已经在仪表控制系统中应用了DCS系统,但对于装置的原料及产品的质量分析却远远落后于国外,独山子石化公司炼油厂在2002-05应用我国第一套Invensys公司的核磁共振在线分析系统,可对装置的原料、产品等多种物流的多个参数进行分析。经过一年多的调试运行取得了满意的结果。

　　2　工作原理

　　Invensys公司的核磁共振分析系统的关键部件:磁场部分,采用Invensys公司的专利技术。集中化磁场设计提供一个永久、稳定和无边缘效应、均匀的磁场,加之采用自动调整线圈、自动控制磁场湿度和内部锁定参照物等技术保证了系统的精确性和稳定性。

　　在核磁共振分析系统工作时,样品物流经过精确控制的磁场,将其所有的质子在均匀磁场中排列,核磁共振分析系统向样品物流发射射电频率(57±1 MHz)的脉冲,使样品物流中的质子发生偏转,偏转的量以及恢复时间随着物质的化学结构不同而变化,核磁共振分析系统接收并分析质子发射的射电信号,几秒钟内,系统将多个脉冲平均处理成频谱,从而显示样品物流中化学物质的名称及其浓度。

　　核磁共振分析系统所产生的频谱可以通过物质的物理性质而不是化学成份进行校正,因而在一个单独的物流中可以确定多个成份参数。而且核磁共振分析是一种非光学方法的分子级测量技术,所以分析的精度不受样品的光学特性(汽泡和小颗粒)和温度的影响,也与样品的状态(固体、气体或液体)无关,加之直接流通式非破坏性检测,样品可直接流回装置,简化了采样系统的设计。样品与分析系统的其它部分无接触及电子、磁场部分无移动部件等特点把系统的损耗减少到极限,基本上做到了免维护和免备件,减少了日常维护费用。

　　3　分析参数的确立

　　原料特性的分析是我们最关心的一部分,但要具体运用到哪个层次,是原油还是中间组分,是馏分油还是产品,这是确定的关键。产品部分在线分析技术和设备都已成熟。但作为原料部分(如原油特性的在线分析、馏分油特性的在线分析),是核磁共振在线分析系统应用解决的关键,这是常规在线分析仪不能胜任的。为了充分显示核磁共振在线分析系统与常规在线分析系统的不同,同时又能使核磁共振在线分析系统能稳定可靠地投用,选择馏分油这种介于原料和产品之间,对其它常规在线分析仪又有一定分析难度的组分。

　　根据我厂催化裂化装置的工艺现状和条件,In-vensys Software System向其提供多物流核磁共振在线分析仪,用于催化裂化装置进料和产品质量的测量。质量指标的在线分析结果如表1所示。