随着社会经济的不断发展,市场对石化企业的产品质量和产出效率提出了更高的要求。但就目前的实际情况来看,无论生产优化控制方面还是改良产品合格率方面都存在很大的问题,传统仪表已经无法满足当前石化生产控制环节对分析仪表的需求了,在线分析仪表的智能化和数字化化成为了石化企业高度关注的一个课题。
1、在线分析仪表的构成
在线分析仪表在工程现场安装运用,是一套综合性极强的测量体系,有诸多子系统组合应用在线检测系统。其测量过程包括如下:1.采样系统,用采样泵抽取或装置自身压力将被测量样品通过导压管导出。2.预处理装置(包括降压、除水、升/降温、除尘、祛除有害物质等),根据物理性质的将多余组分祛除,最终变成适合仪表测量分析的纯洁样品后导入分析仪表,3.分析测量系统,通过样品中的各物质物理性质的不同,祛除干扰物质,再根据样品特有的物理性质精准的测量出浓度4.数据微处理部分,测量数据经常会有许多干扰、衰减或阻拦,需要对所需数据进行处理,得出更加接近真实的值,经常应用补偿或其他计算处理。5数据采集传输,通过计算机和通讯技术对整个过程数据进行提取、保存、上传。通过对当前工况针精确判断和工艺过程优化,最终实现对产品质量的优化升级。
2、在线质量分析仪表的特点
在线分析质量仪表其实就是一个小规模的石化装置,水、油、风、电等装备都是必备的,其中有一部分还要进行被检测的分析。同时,在线分析仪表还运用了信号、程序、存储技术,其主要特点如下:。
(1)测量范围广泛。所有物质都诸多物理性质,其中一些物理性质是独特的如:H2的热导率较高约为7.10,而其他气的热导率≤1,这样就根据这个物理特征制造出氢气热导分析仪。同样其他被测物质都可以根据其独有的性质精准地测出组分浓度;(2)测量准确度,检出限更低。如:气体可以测出常量(百分比%),也可以测出微量值如(百万分比ppm),甚至是(十亿分之比ppb),分辨率高;(3)实时性更好,测量周期短。一些光学测量原理可能只需要几十分之一秒甚至是几十毫秒就能得出被测物质的浓度大小;(4)结构复杂。通常分析仪表需要经过复杂的预处理、根据样品气中的混合复杂的成份,经过气化、降压、降温、除水、脱脂、脱硫、除尘等等诸多装置才能得到相对洁净单一的组分,再进入检测器检测;(5)专业技术性强。检测器大都是精密仪器,检测原理复杂,过程繁琐,微处理技术得到大量应用,测量原理如:红外辐射法、氧顺磁法、热导率、氧化锆法、气相色谱法、电化学法、电解分析、电容式、紫外光吸收法、气敏电极、半导体法、晶体震荡式、离子选择性电极法密度法等等几十种测量原理。这就要求工作人员有丰富专业的业务知识和强大的综合性处理能力;(6)与计算机科技结合紧密。检测器得出的粗测结果要经过复杂的公式计算,并且要对其进行补偿、筛选、放大、微分积分等数学处理;(7)对现场要求更加苛刻。如:电磁辐射、振动、环境温度和温差等,这就要求大多数仪表分析需要安装在分析柜或分析小屋里,分析小屋就得具备电源、空调、仪表空气、高纯氮气、洁净水源、标准气瓶等基础设。(8)防爆性能。石油化工和煤化工中大多数被测物质属于易燃易爆性,为确保在线仪设备的正常使用和安全运行,就必须符合本安特性或隔爆式防爆结构,根据气体易扩散等特点,关键性的仪器设备更需要放在专设的防爆箱用高纯氮气进行压保护。
3、在线分析仪表在石化生产中的应用
以乙烯生产企业为例,优化生产,节能减排是现代生产企业的主要发展方向,在这个过程中色谱分析仪、热导仪及红外仪等在线分析仪表设备都扮演着至关重要的角色,直接决定所出产品的质量。乙烯生产装置最大的提点就是工艺过程复杂,装置庞大,要求各工段过程控制严格,各阶段的产出品组分更加精准,这给在线分析仪表技术的应用带来了一定的难度,再加上各工况环境变化较多和外部环境相对恶劣,仪表投产使用率偏低,稳定率较差的情况比比皆是。很多被检测的对象中都带有比重较大的水或者油污,严重影响了在线分析仪表检测的稳定性和准确性,除了无法获得真实数据的同时还会对仪表和检测器本身造成不可挽回的损坏。
结束语
综上所述,随着石化产业的不断发展,市场对生产过程中使用到的机械控制的要求越来越高,传统的分析仪表已经无法满足目前的市场需求,在线分析仪表的使用变得普遍起来为提高生产流程的控制水平,强化其精度等各项性能,在线分析仪表在智能化、数字化、自动化的道路上还有很长的路要走。
参考文献
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