在线分析仪表在煤化工中的应用

    伴随着现代煤化行业的迅猛发展，特别是生产活动摆脱密闭实验室，开始走向市场后，化工产品供应变得紧俏起来，对仪表在线分析能力的优良程度也提出了相应的要求，并且可以预见，在今后的生产活动中，人们将会更加重视在线分析仪表在化工生产中的运用。显然，在线分析仪表是能够有效助力于石化企业发展的，因此，各种煤化相关工艺都在日益成熟，生产技术的要求也变得更加严苛，在线仪表应用十分重要。

煤化工行业分析系统图

1在线分析仪表结构原理

      一般来说，煤化工生产中，使用的在线分析仪表是和样品预处理装置共同配置，组成了在线测量系统。

系统结构原理如下:

      在具体运行的过程中，取样装置从工艺管线中自动提取需要分析的样品，经过预处理单元，进行相应的处理，比如除水.除尘.加干燥剂和过滤等，进行流路分配以及样品分配等操作，为在线分析仪表提供相应的样品。公用工程负责为系统提供蒸汽和冷却水等。样品经过在线分析仪表分析处理后，生成分析结果，以电流信号的形式，经过电缆传送到DCS系统，最终显示出来。

2在线气体分析仪表的特点

      从结构上看，在线分析质量仪表就可以看成一个小规模的石化装置，那些必需的水、油、风、电等装备都是具备的，并且其中一部分还要进行被检介质的分析，与此同时，分析仪表还要对信号、程序、存储等展开实时监控。被检测介质在正式进入分析仪表前，都要经历一个预处理过程，具体环节就是降温、脱水、过滤等特殊处理。因而可以发现，在正式场合运用时，在线仪表分析器如果只具备单一的检测功能是远远不够的，还要兼具控制器、采样器和控制系统等部分。在进行石油化工产品的生产时，必然会产生一些具有爆炸性的副产品，因而，要想保证这些在线仪表设备的正常使用，就必须使其拥有防爆系统。而对于液相(易燃易爆介质)的在线质量分析仪表而言，为了防止爆炸的影响，使用的是隔爆式防爆结构，不仅如此，还将关键的仪器都放在了专设的防爆箱内。但是当对象变为气体或化工时，又要使用其他形式的防爆结构。大量工程实践反映，在线分析仪表在工程中会经常受到外界的干扰，这种不良的影响来自于温度、电压、磁场等各个方面。因而在线分析仪表故障频发，常见的有漂移、结焦等异常现象。鉴于此，设计人员必须要为此制订一些必要的延缓或补偿方案。

      在线分析仪表研发至今已有几十年时间，经过长时间的使用，我们发现应该尽可能稳定设备寿命，加大技术开发力度，进而减少设备维修量。因而，结合在线分析仪表的使用性能与环境，发现它们通常具有体型较大、结构繁琐、报价高昂等特点，并且不得不承认，仪表最开始开发的过程是极为艰难的，使用过程中的维修费用也是很高的。因此，要想让在线分析仪表有较长的使用寿命，同时锁定它的修理周期，就必须着力提升其可靠性。

3煤化工中在线分析仪表的具体应用

3.1 质量控制

      煤化工中的PSA提氢装置，主要负责生产氢气。在生产的过程中，为了检测产品质量是否达标，需要对氢和一氧化碳等进行在线监测。正常情况下，氢气含量达到99.99%，而一氧化碳以及二氧化碳含量<20x10-6。若含量过高或者过低，在线分析仪表能够自动报警，提醒操作人员，进行在线处理。对于氢气的检测，使用热导分析仪;对于其余成分的检测，使用红外分析仪。炼油化工中的焦炉煤气制CNG装置运行中，对于天然气，要进行CH4以及其他气体杂质的在线监测。利用气相色谱分析仪器，通过采样、分离以及分析处理，基于色谱原理，进行产品组分含量检测。

3.2 调节控制

      煤化工生产过程中涉及到诸多反应，比如固体催化剂烷基化反应。为了保证工艺顺利开展，多设置在线分析仪表。一般来说，对于C4物料中的烯烃以及异丁烷含量检测，使用在线色谱分析仪器。基于分析结果，调整异丁烷流速，保证烷基化反应器运行的效果。在固体催化剂烷基化反应中多个测点都需要设置分析仪。若为各个测点，都设置分析仪。则会增加工艺系统建设的资金投入。依据测量物料特点以及工艺流程，使用1台在线分析仪，能够满足工艺需求。从实际应用效果来说，不仅能够达到工艺要求，满足生产需求，还能够节约控制成本。具体体现在以下方面:

①计量精度高。在线分析仪表具有计量精度高和量程范围广等的优势，适用于单井原油计量以及其他介质下多相流的测量作业。

②安全可靠。利用在线分析仪表，能够保证炼油化工生产系统运行的安全性以及可靠性。

③提高炼油化工精细化管理水平。基于在线分析仪表，能够自动生成液、气、水计量曲线以及生产报表，为炼油化工精细化管理，提供数据信息保证。

4煤化工在线分析仪表日常维护管理措施

4.1 建立化工在线分析仪表的管理制度

      建立健全化工在线仪表的巡检制度，制定巡检路线，严格进行巡检，及时发现在线分析仪表存在的安全隐患问题，采取应急的处理措施，解决影响在线分析仪表安全运行的问题，提高仪表的完好率。巡回检查人员必须做好巡检记录，对发现的安全隐患问题进行报告，对处理的结果进行记录，防止仪表存在严重的隐患问题，而影响到化工生产的正常进行，甚至引发事故。建立健全交接班制度，每班的岗位员工对化工在线仪表的检查和处理，必须达到设计的标准，避免发生交接不好，引发生产事故的现象。及时应对化工生产现场的各种问题，影响到化工生产装置停车的问题，必须及时处理，保证化工生产的正常进行。

4.2 煤化工在线分析仪表的维护保养措施

     加强对煤化工在线分析仪表运行情况的检查，确定分析仪表的完好状态，发现故障问题，立即进行处理，保证仪表正常运行，达到设计的在线分析效果。针对露天的在线分析仪表，检查防雨和防尘实施的完好状态，不得缺少，防止给分析仪表带来危害，影响到仪表的性能。对化工在线分析仪表的维护过程中，检查和调整样品的压力指示数据，并检查减压阀及安全阀的完好状态，防止仪表的运行环境不符合设计要求，而损坏在线分析仪表。在线分析仪表属于过程分析的仪器仪表，对化工生产过程中的基础数据进行实时采集，为合理控制化工生产程序，提供可靠的数据信息。

5结束语

     在煤化工生产中，在线分析仪在气化炉运行中充当着重要的角色，同时在煤制气工艺中一直是一难题。经过改造后的此装置投用后，效果改善明显，节能、环保、安全，容易维护，用水量少，厂房内无气体、焦油等排放，后系统的焦油量.苯奈结晶物及水份相对减少，分析仪表的干燥组件无污染，同时大大的减少了分析仪表和预处理系统的维护量，提高了分析仪表的在线率，保证了焦炉平稳、安全正常生产。