在線分析儀表運用于煤制甲醇生產(chǎn)探索

（新疆天智辰業(yè)化工有限公司，石河子市，832000） 宋 雷 任愛江

1 在線分析儀表運用優(yōu)勢

煤制甲醇生產(chǎn)過程中，受環(huán)境因素影響可能會產(chǎn)生生成氣體成分變化，傳統(tǒng)技術(shù)方法中難以捕捉流動氣體，同時對環(huán)境變化的影響也不夠明顯，分析靈敏度自然不合格。對于這一問題，采用在線分析儀表充分解決了分析過程中反應速度過慢的問題，實現(xiàn)了對煤制甲醇全過程控制，并在短時間內(nèi)分析出氣體成分，通過這種方法來幫助提升工作效率。對于煤制反映過程中的原料添加比例控制，在線分析儀表也有很大的優(yōu)勢，技術(shù)方法推出后快速取代了傳統(tǒng)分析技術(shù)方法，并得到廣泛應用。

2 在線分析儀表在煤制甲醇生產(chǎn)中的具體應用

2.1 質(zhì)譜分析儀和紅外CH4分析儀

應用于合成氣組濃度與甲烷濃度的檢測，通過濃度分析來達到水煤漿控制作用。煤制甲醇生產(chǎn)過程中由于碳含量存在差異性，會造成最終的CH4生成量不同，通過質(zhì)譜分析可以了解到具體的碳生成量，從而達到控制效果，按照所需要的生成量來對原料添加比例進行計算，從而達到制取環(huán)節(jié)全面控制。質(zhì)譜分析在線儀表同樣是基于濃度檢測結(jié)果基礎(chǔ)上來進行，根據(jù)分析經(jīng)驗可以了解到，最終的甲烷濃度與氣體合成過程中的溫度有直接關(guān)系，設(shè)計在線分析系統(tǒng)時，會將溫度變化控制引入其中，當制取生產(chǎn)過程中溫度超出這一效果時，則會在儀表中顯示到危險的區(qū)域，技術(shù)人員觀察到實際結(jié)果更好的對現(xiàn)場采取控制措施，從而達到紅外分析儀控制效果。煤制生產(chǎn)過程中，很容易產(chǎn)生影響質(zhì)量安全的因素，應用質(zhì)譜與紅外在線分析儀能夠同時滿足這兩種工作要求，達到生產(chǎn)過程質(zhì)量安全控制效果，并為氣化爐使用創(chuàng)造一個穩(wěn)定的基礎(chǔ)環(huán)境，有效預防偏差產(chǎn)生。為了更準確判斷氣化爐溫度,設(shè)置甲烷分析儀,通過分析合成氣中的甲烷含量進行計算,可以間接得出氣化爐的操作溫度,這樣可以對熱電偶所測的氣化爐溫度進行確定,以便實時掌握氣化爐的運行狀況,保證氣化爐安全、穩(wěn)定的運行。

2.2 二氧化碳和總硫分析儀器

二氧化碳是反應中一定會生成的，分析二氧化碳的生成量，可以判斷出其中的水分含量，對其進行分析要從多方面開展，包括環(huán)境溫度對其造成的影響?？偭蚝吭诰€分析中，通過氣體取樣來開展流動性的分析，并將總體硫含量加入到其中，通過對總硫含量的計算也能夠達到最佳控制效果，對接下來的反映調(diào)控進行計算。當發(fā)現(xiàn)計算的總硫含量超出所規(guī)定的安全標準時，通過這種方法可以更好的調(diào)節(jié)控制運行計劃，添加不通類型的原料，實現(xiàn)對生成氣體類型與總量的控制。當合成氣體中二氧化碳與總硫含量超標時，則表示合成氣體的最終純度不達標，需要加強氣密性控制，并檢測是否存在制取過程操作問題，通過綜合控制方法來幫助提升最終的運行控制效果，為管理計劃開展打下穩(wěn)定的基礎(chǔ)環(huán)境，觀察發(fā)現(xiàn)基層中存在不合理因素時更應該積極的探討解決規(guī)劃措施，降低環(huán)境因素所造成的基層制取雜質(zhì)問題。由此可見，二氧化碳與總硫含量分析檢測中，在線分析儀表是不可缺少的。

2.3 紅外線一氧化碳分析儀

在線分析儀表可以用來檢測一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、甲烷等氣體，并且在使用過程中還能檢測出系統(tǒng)存在的問題，方便技術(shù)人員對裝置的密閉性做出合理判斷。紅外線一氧化碳分析儀在煤制甲醇生產(chǎn)中應用，主要是針對對燒嘴冷卻部分來進行，判斷氣密性是否能夠達到使用安全規(guī)定標準，當氣密性沒有達到生產(chǎn)制造標準時，檢測一氧化碳氣體其中會存在雜質(zhì)，并通過分析檢測來判斷是否由于氣密性問題造成一氧化碳純度受到影響。當對燒嘴部分由明顯損壞時，冷卻后返回到裝置內(nèi)部的氣體溫度很難達到規(guī)定效果，并且對燒嘴部分損壞程度不同，所表現(xiàn)出的問題也有很大差異性。當少量氣體進入到對燒嘴中，會從損壞的部位溢出，而此時裝置內(nèi)的氣體壓力因此發(fā)生改變，通過檢測氣體濃度與壓力情況，并在紅外線分析儀作用下觀察氣體內(nèi)部顆粒情況，從而達到對氣體類型的判斷，確保生產(chǎn)制造過程可以順利進行。為了能及時監(jiān)測盤管內(nèi)的冷卻水是否有泄漏的氣體,縮短泄漏到檢測的時間,采用向燒嘴冷卻回水分離器中通入少量的N2,并采用N2放空的方式,以加快氣體的流速,通過在燒嘴冷卻回水分離器N2放空管線上設(shè)置的CO分析儀,可以及時監(jiān)測燒嘴盤管是否發(fā)生泄漏。

2.4 色譜在線分析儀器

不同氣體成分對光的折射程度也是不同的，運用這一特征，通過向氣體部分發(fā)射射線，檢測對射線的折射純度，從而達到濃度、成分、純度的檢測目標。色譜分析需要在氣體流通情況下進行，確保取樣是綜合進行的，能夠反映出煤制甲醇的整體過程。儀表內(nèi)部存在一個氣體柱，用來感應流通的氣體，在短時間內(nèi)了解所生成的綜合氣體是否在內(nèi)部成分含量上達到均衡狀態(tài)，當色譜儀表現(xiàn)的濃度以及各個氣體成分比例與實際需求不同時，可以通過重新調(diào)整反映過程來實現(xiàn)最終的控制效果，從而達到最佳的在線分析儀表使用效果。色譜在線分析技術(shù)實現(xiàn)了流動氣體快速檢測。

2.5 硫比值分析儀表

反映過程中硫在綜合氣體中的含量分析也十分重要，如果不能準確計算出具體的比例參數(shù)，對甲醇生產(chǎn)過程會造成安全威脅，也不利于提升產(chǎn)品使用性能穩(wěn)定性。應用硫比值在線分析儀表，當氣體流經(jīng)過感應區(qū)域后，感應得到其中的硫元素含量，并計量出綜合氣體的量。通過信息傳輸來將這一參數(shù)變化傳輸?shù)娇偪刂浦行膬?nèi)，達到對比例計算的效果，各個控制系統(tǒng)中如果出現(xiàn)不合理因素，二氧化硫比值超過2，此時則表示脫硫處理進行不合理，并沒有達到生產(chǎn)安全規(guī)定的標準，甚至嚴重影響到最終的甲醇純度，技術(shù)人員需要針對脫硫環(huán)節(jié)加以調(diào)節(jié)控制，在質(zhì)量安全上達到更高標準，為接下來的生產(chǎn)環(huán)節(jié)純度以及質(zhì)量安全控制創(chuàng)造穩(wěn)定的基礎(chǔ)環(huán)境。

2.6 CEMS煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)

CEMS是煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（Continuous Emission Monitoring Systems）的簡稱，是一種大型的在線分析成套系統(tǒng)。該裝置主要用于實時監(jiān)測固定污染源中的SO2、NO、煙塵的排放濃度、折算排放濃度、排放量及其它有關(guān)參數(shù)，并能夠?qū)y量數(shù)據(jù)、測量參數(shù)傳送到企業(yè)中控室和環(huán)保管理部門。分析儀采用非分散紅外技術(shù)來測量煙氣中SO2、NO的濃度?；跓焿m粒子的背向散射原理，用于對煙塵濃度進行在線連續(xù)測量。煙塵的測量由于傳感器采用插入式安裝，不需對氣樣進行預處理，因此測量實時、準確且維護量小。

3 在線分析儀表應用于煤制甲醇生產(chǎn)注意事項

要在反應進行穩(wěn)定階段來開展氣體取樣，否則所得到的參數(shù)結(jié)果也不能準確反應最終的指標安全性，針對反映過程中比較容易出現(xiàn)的環(huán)境因素因素，采取有效技術(shù)方法進行控制，綜合提升管理安全性，幫助提升生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量安全性，并提升在線分析儀表的功能與效率。在線分析要保障接入環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性，觀察檢測裝置連接中是否存在不緊密的情況，通過調(diào)整來達到最佳效果，從而實現(xiàn)在線監(jiān)測功能，實時調(diào)整生產(chǎn)效率。

4 結(jié)語

在線分析儀表在甲醇生產(chǎn)中只起到了參數(shù)監(jiān)視的作用，極少的分析儀參與系統(tǒng)的控制。隨著在線分析儀表的不斷完善和改進以及應用先進的微機處理技術(shù)，將會逐步實現(xiàn)甲醇分析過程自動化和生產(chǎn)過程自動化。

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