常虹

【摘要】在線(xiàn)分析儀表在乙烯裝置中發(fā)揮了重要的作用。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)化工生產(chǎn)的節(jié)能性和環(huán)保性提出了更高的要求。在線(xiàn)分析儀表的應(yīng)用能夠?qū)σ蚁┥a(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、污染物以及能源消耗量進(jìn)行有效的監(jiān)控和分析，對(duì)于提高乙烯生產(chǎn)的效率和質(zhì)量也有一定的促進(jìn)作用。本文從在線(xiàn)分析儀表的功能和作用入手，分析了在線(xiàn)分析儀表在乙烯裝置中的應(yīng)用方向和應(yīng)用方式。

【關(guān)鍵詞】在線(xiàn)分析儀表；乙烯裝置；應(yīng)用

乙烯生產(chǎn)是化工生產(chǎn)的重要組成部分，對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)及化工行業(yè)的發(fā)展都具有重要的意義。我國(guó)的乙烯工業(yè)興起于上個(gè)世紀(jì)40年代末期，經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，在生產(chǎn)規(guī)模和質(zhì)量上都有了明顯的提升。但在當(dāng)今化工生產(chǎn)綠色化的要求下，乙烯生產(chǎn)的節(jié)能性和環(huán)保性還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。為了解決乙烯工業(yè)的能耗和污染問(wèn)題，在線(xiàn)分析儀表應(yīng)運(yùn)而生。在線(xiàn)分析儀表能夠?qū)σ蚁┥a(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物質(zhì)進(jìn)行有效的監(jiān)控，并促進(jìn)了生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，減少了能源的消耗，是當(dāng)前具有廣闊應(yīng)用前景的一種生存裝置。

1.在線(xiàn)分析儀表在生產(chǎn)上的作用

在線(xiàn)分析儀表當(dāng)前主要應(yīng)用于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析、記錄，生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，污染物質(zhì)的監(jiān)控等方面，對(duì)于環(huán)境保護(hù)和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升具有重要的作用。在線(xiàn)分析的目標(biāo)是：檢測(cè)出裂解原料轉(zhuǎn)化為乙烯、丙烯產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率，即計(jì)算出丙/乙比或甲/丙比的質(zhì)量比值，最終實(shí)現(xiàn)裂解深度控制的目的，由于裂解氣中含有大量的重油、水、粉塵等雜質(zhì)，裂解氣必須經(jīng)有效的處理之后獲得潔凈的分析樣氣，才能進(jìn)色譜進(jìn)行連續(xù)分析。

傳統(tǒng)的儀表設(shè)備對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的記錄和反饋屬于間接監(jiān)控，所能提供的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)也通常是設(shè)備內(nèi)部的壓強(qiáng)、溫度、水位等間接性數(shù)據(jù)。在線(xiàn)分析儀表對(duì)設(shè)備內(nèi)部的監(jiān)控屬于直接監(jiān)控的方式，能夠?qū)⑸a(chǎn)原料的反映速率、反映程度、氣體燃燒程度、轉(zhuǎn)化率、合成率等有效的反饋到分析儀表上，監(jiān)控人員只需讀取儀表盤(pán)上相應(yīng)的數(shù)據(jù)就能掌控設(shè)備內(nèi)物料的狀態(tài)，從而對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、高效的掌握，避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。

1.1保障安全，穩(wěn)定運(yùn)行

在線(xiàn)分析儀表的使用能夠確保設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，確保企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)實(shí)際的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)數(shù)據(jù)的分析可以發(fā)現(xiàn)，在線(xiàn)分析儀器在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中有良好的應(yīng)用效果。應(yīng)用了在線(xiàn)分析儀表的生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)備的管理和應(yīng)用效率上都得到了明顯的提升，事故的發(fā)生率也明顯降低了。此外，在線(xiàn)分析儀表還具有一定的事故預(yù)警作用，通過(guò)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

1.2減少污染，保護(hù)環(huán)境

化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的最大問(wèn)題之一就是污染問(wèn)題，在生態(tài)環(huán)境狀況日益嚴(yán)峻，能源儲(chǔ)存量逐年減少的情況下，做好化工產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排問(wèn)題具有更為重要的意義。在線(xiàn)分析儀表的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)污染物的有效監(jiān)控，并能減少有害物質(zhì)的排放。

2.在線(xiàn)分析儀表的應(yīng)用

在線(xiàn)分析儀表在乙烯生產(chǎn)中進(jìn)行了有效的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)乙烯生產(chǎn)工藝的優(yōu)化作用，使得生產(chǎn)過(guò)程更符合綠色生產(chǎn)的要求。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，也存在一定的問(wèn)題，例如在線(xiàn)分析儀表的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，操作性較差；穩(wěn)定性較低，后續(xù)的維修費(fèi)用較高等。這些問(wèn)題有一部分是由于在線(xiàn)分析儀表自身生產(chǎn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題造成的，有一部分是由于儀表使用不當(dāng)而引起的。對(duì)于這些問(wèn)題，在今后的發(fā)展過(guò)程中有待進(jìn)一步研究和解決。本文著重介紹了在線(xiàn)分析儀表的一些成功應(yīng)用實(shí)例。

2.1小屋通訊系統(tǒng)

為了確保分析儀表的檢測(cè)效率和質(zhì)量，儀表通常安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。但現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的影響因素較多，容易對(duì)儀表測(cè)量的精確度和穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，而在線(xiàn)分析儀表又屬于精密度較高的設(shè)備，對(duì)環(huán)境的穩(wěn)定性要求較高，環(huán)境中的溫度、濕度、磁場(chǎng)等都會(huì)對(duì)儀表的精度產(chǎn)生不同程度的影響。為了減少外界環(huán)境因素對(duì)儀表度數(shù)產(chǎn)生影響，通常會(huì)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)建一個(gè)小屋用來(lái)專(zhuān)門(mén)放置在線(xiàn)分析儀表。儀表的接線(xiàn)從小屋中引出，與相應(yīng)的設(shè)備相連接，產(chǎn)生的信號(hào)數(shù)據(jù)再通過(guò)接線(xiàn)傳輸回儀表，最終在表盤(pán)上顯示出來(lái)。

在儀表接線(xiàn)的選擇上一般使用硬接線(xiàn)，但硬接線(xiàn)存在成本高，穩(wěn)定性差的缺陷，當(dāng)前相關(guān)企業(yè)和研究人員正在研發(fā)新型的接線(xiàn)材料來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬接線(xiàn)，以控制生產(chǎn)的成本及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。目前研發(fā)出的一種解決方式是硬接線(xiàn)與光纖的結(jié)合使用。光纖的傳輸效率較高且穩(wěn)定性較好，十分符合小屋通訊的條件，有效減少的生產(chǎn)成本的投入，縮減了生產(chǎn)工期，簡(jiǎn)化了設(shè)備維護(hù)的流程。

2.2氣象色譜預(yù)處理系統(tǒng)

在乙烯的生產(chǎn)過(guò)程中，控制裂解是最重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。對(duì)裂解過(guò)程的控制主要通過(guò)對(duì)生產(chǎn)壓強(qiáng)和生產(chǎn)溫度的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。但這種控制方式屬于間接控制，在靈活性和有效性上都難以保證，尤其是材料中存在多色譜氣體時(shí)，填充劑對(duì)于氣體的吸收程度不同，反映在圖表上的數(shù)據(jù)和曲線(xiàn)也有所差異，導(dǎo)致最終的分析結(jié)果出現(xiàn)偏差。氣象色譜的預(yù)處理則采用了對(duì)氣體進(jìn)行先分離、后檢測(cè)的處理方式，并且在乙烯反應(yīng)的各個(gè)環(huán)節(jié)裝置中都設(shè)置的采樣點(diǎn)，對(duì)反應(yīng)的過(guò)程進(jìn)行了全面的分析。

但在氣象色譜預(yù)處理中，還有一些問(wèn)題沒(méi)有得到有效的解決，例如樣品的傳輸效率較差，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸滯后；裂解過(guò)程的溫度控制效果差，造成產(chǎn)品中存在較多雜質(zhì)；產(chǎn)品的提純、除油效果較差，影響色譜分析結(jié)果；存在多條傳輸管道時(shí)，不同管道之間容易相互影響。針對(duì)樣品傳輸效率低的問(wèn)題，可以采用快速回流的方式進(jìn)行改進(jìn)，并減少導(dǎo)管的轉(zhuǎn)彎；針對(duì)裂解溫度控制不佳的問(wèn)題，可以通過(guò)調(diào)整壓強(qiáng)的方式來(lái)解決；針對(duì)不同導(dǎo)管間交叉污染的問(wèn)題，可以采用雙通雙堵的方式來(lái)解決。

2.3微量水分析儀

在乙烯的生產(chǎn)過(guò)程中，必須確保裂解氣中的含水量為零，否則在后續(xù)的生產(chǎn)、反應(yīng)過(guò)程中將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的生產(chǎn)事故，給操作人員和設(shè)備的安全造成極大的隱患。此外，微量水的存在會(huì)對(duì)生產(chǎn)中使用的催化劑產(chǎn)生腐蝕作用，導(dǎo)致催化劑失效。因此，在乙烯的生產(chǎn)過(guò)程中必須對(duì)微量水進(jìn)行有效的監(jiān)控，對(duì)生產(chǎn)原料進(jìn)行及時(shí)的干燥處理。當(dāng)裂解氣中存在微量水時(shí)，可以采取三種方式去除微量水。當(dāng)微量水含量較低時(shí)，可以用采樣試管進(jìn)行電伴熱加熱的方式。當(dāng)微量水含量較高時(shí)，則應(yīng)當(dāng)在高于270攝氏度的高溫下進(jìn)行加熱，使微量水進(jìn)行充分的蒸發(fā)。此外，還可以通過(guò)定期順控的方式來(lái)去除裂解氣中的微量水。

2.4熱值儀

乙烯的裂解需要使用各種燃料，不同燃料的燃燒性質(zhì)和程度都不同，熱值儀的控制成為了決定裂解效果的關(guān)鍵性因素。熱值儀樣品和助燃劑必須在充足的空氣中進(jìn)行充分的燃燒，在燃燒的過(guò)程中需要不斷的補(bǔ)充助燃?xì)怏w。在燃燒的過(guò)程中盡量確保氣體的溫度保持不變。熱值儀能夠?qū)θ紵倪^(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)的反饋，并優(yōu)化燃燒流程。

3.結(jié)束語(yǔ)

隨著技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展，乙烯生產(chǎn)正在向著規(guī)?；⒓苫姆较虬l(fā)展，與此同時(shí)，乙烯生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物也必然有所增加。為了提高乙烯生產(chǎn)的環(huán)保性和高效性，應(yīng)當(dāng)有效利用在線(xiàn)分析儀表的功能，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體、污染物及能源消耗量進(jìn)行有效的監(jiān)控，從而達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)的目的。提高對(duì)在線(xiàn)分析儀表的重視程度，培養(yǎng)高水平、有經(jīng)驗(yàn)的在線(xiàn)分析儀表人員，加強(qiáng)交流與學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提高在線(xiàn)分析儀表的應(yīng)用水平，必將使其在乙烯生產(chǎn)方面發(fā)揮更大的效能。

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