煙氣分析儀在催化裝置的應(yīng)用

摘要：介紹煙氣分析儀在重油催化裝置的應(yīng)用意義和在選用分析儀方面應(yīng)考慮的問題，以及EL1020煙氣分析儀在我公司第二套催化裝置使用情況。EL1020煙氣分析儀在我公司第二套催化裝置兩年多以來，分析義的分析數(shù)據(jù)與化驗(yàn)室的傳統(tǒng)分析數(shù)據(jù)具有較好的符合性，數(shù)據(jù)偏差在小，能及時(shí)地把分析數(shù)據(jù)傳送到操作臺(tái)，滿足工藝的使用要求。

關(guān)鍵詞：煙氣 紅外線 特征頻率 PLC

1 概述

煙氣在線分析儀在我公司的兩套催化裝置上都得到了很好的應(yīng)用，為工藝操作人員地調(diào)整參數(shù)起到了重要作用，所以根據(jù)使用環(huán)境選對(duì)分析儀十分重要。2005年我廠對(duì)第二套催化裝置進(jìn)行了改造，為了更好、地分析煙氣中組分的含量，我廠新引進(jìn)了兩臺(tái)ABB EL1020煙氣在線分析儀，自從投用以來，分析儀都能運(yùn)行平穩(wěn)，分析數(shù)據(jù)，*了工藝操作員用此表參與控制一些參數(shù)的要求。但有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一些不可預(yù)見的問題，但經(jīng)過分析處理或進(jìn)行改造后都得到了解決，在這一年的工作中，我也學(xué)到了很多技術(shù)知識(shí)，也積累了一些維護(hù)上的經(jīng)驗(yàn)。

2 煙氣分析儀的應(yīng)用意義

在重油催化裂化生產(chǎn)中，分析再生器中煙氣成分至關(guān)重要。煙氣中氧含量過低，催化劑燒焦不好，造成結(jié)焦，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量；氧含量過高，能耗增加，氧氣在再生器中發(fā)生二次燃燒，其內(nèi)部溫度升高易燒毀再生器的襯底，影響“兩器”正常生產(chǎn)。所以選用一臺(tái)好的煙氣在線分析儀尤為重要。

3 選用分析儀應(yīng)考慮的因素

3.1 煙氣分析中存在的問題

在整個(gè)煙氣分析中，困難在于煙氣中的成分復(fù)雜（含的粉塵和水等）。會(huì)影響測量結(jié)果，甚至損壞分析儀，煙氣中含有的水、粉塵和硫化物。粉塵和水合成泥狀物易堵塞管道，使儀表停用；硫化物易腐蝕分析儀器件，影響運(yùn)行、不利于控制的應(yīng)用。清除樣品煙氣中的粉塵和水是整個(gè)分析過程的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)合理的預(yù)處理系統(tǒng)是分析儀表量和長周期運(yùn)行重要的環(huán)節(jié)。

3.2 分析儀類型的選用

分析煙氣中混合氣體的方法有多種。采用色譜分析法復(fù)雜且不經(jīng)濟(jì)，采用紅外分析法則簡單可行。對(duì)于不同的分子化合物，每種分子只能吸收某一波長范圍的紅外輻射能，既每種分子化合物都有一個(gè)或幾個(gè)特定的吸收頻率，叫特征頻率。CO、CO2有其固定的特征頻率，因此煙氣中的CO、CO2含量很容易被檢測出來。

紅外分析儀還有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

①良好的選擇性。對(duì)于多組分的混合氣體，不管背景氣中的干擾組分濃度如何變化，它只對(duì)待測組分的濃度有反應(yīng)；②分析范圍廣；

③分析周期短、影響時(shí)間快；

④可同時(shí)測量若干個(gè)組分。

3.3 預(yù)處理系統(tǒng)的選用

大部分過程分析儀比較昂貴，對(duì)進(jìn)入分析儀的樣品溫度、壓力、水、腐蝕性、灰塵量等條件要求嚴(yán)格。針對(duì)不同的樣品必須選用不同的預(yù)處理系統(tǒng)。從再生器出來的煙氣中含有的水、粉塵和硫化物，這些組分不能進(jìn)入分析儀。選用的分析易預(yù)處理系統(tǒng)必須滿足以下要求：

①能夠除去影響測量精度、腐蝕分析儀的組分（如粉塵、水和硫化物等）；②選用于處理系統(tǒng)設(shè)備不能影響組分的正確測量。

預(yù)處理系統(tǒng)主要由三部分組成：二級(jí)除塵系統(tǒng)、二級(jí)除水系統(tǒng)和反吹輔助系統(tǒng)。

二級(jí)除塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成：

當(dāng)被測樣氣經(jīng)伴在等溫狀態(tài)下，快速到達(dá)π型過濾器，粉塵煙氣從π型過濾器的下部排除，經(jīng)水洗罐水洗后排入地溝。只有少量煙氣從π型過濾器的上部以等溫方式引出，進(jìn)入下除塵系統(tǒng)。二級(jí)除塵系統(tǒng)主要由MOTO罐過濾器和反吹蒸汽組成。MOTO管過濾器里的網(wǎng)狀過濾芯，可以濾掉1μm以上的粉塵。反吹蒸汽定期吹掃M(jìn)OTO罐，其通暢。由于煙氣被引入預(yù)處理系統(tǒng)后，溫度從600～800℃急劇下降，凝析出的水。這些水分如果和粉塵混合，會(huì)形成泥狀物，堵塞管道和過濾器，因此必須避免在除去粉塵之前形成水分。為了達(dá)到這個(gè)目的，在和二級(jí)粉塵處理系統(tǒng)中加裝伴熱蒸汽線。選用溫度為250℃，壓力為1MPa的蒸汽，使樣品煙氣在傳輸過程中處于一種熱過程，防止水分凝析。

二級(jí)除水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成：

煙氣中的粉塵被除去后，樣品氣進(jìn)入水處理系統(tǒng)進(jìn)行除水處理。根據(jù)裝置煙氣中含水量大的特點(diǎn)，選用二級(jí)水處理系統(tǒng)除水。因使用渦流冷凝除水器比半導(dǎo)體冷凝除水器安全、且防爆能力強(qiáng)，故*級(jí)采用方便實(shí)用的渦流冷凝除水器。只需合理地調(diào)節(jié)動(dòng)力風(fēng)風(fēng)壓，就能將樣氣溫度冷卻到3℃左右，達(dá)到佳除水效果。若該溫度過高，達(dá)不到除水效果；溫度太低，易結(jié)冰，堵塞樣氣管道。*級(jí)可以除去98%以上的水分。經(jīng)過*級(jí)除水之后，樣氣中只有量的水分。為了更干凈的除去水分，分析儀測量精度和提高使用壽命，有必要選用二級(jí)除水器。二級(jí)除水器由干燥罐、監(jiān)示罐和脫水罐組稱，干燥罐中充滿氯化鈣試劑，脫水罐及時(shí)自動(dòng)排除干燥罐溢出的水分，監(jiān)示罐可以清晰地觀察經(jīng)過預(yù)處理后的樣品氣，經(jīng)過二級(jí)除水后，樣氣可以達(dá)到分析儀要求。

反吹輔助系統(tǒng)（PLC控制）組成

反吹輔助系統(tǒng)由PLC控制器和若干臺(tái)兩位三通閥組稱，主要功能為反吹掃殘留在管道和過濾器中的粉塵，管道始終保持干凈通暢，分析儀表長周期運(yùn)行。

4 EL1020煙氣分析儀在我公司第二套催化裝置使用情況和常見處理方法EL1020煙氣在線分析儀其工作原理是基于某些氣體對(duì)不同波長的紅外線輻射具有選擇性吸收的特性，其吸收程度取決于被測氣體的濃度。自投用以來，儀器基本上都能保持平穩(wěn)運(yùn)行，分析數(shù)據(jù)相對(duì)，誤差較小，精度高。但偶爾也有一些小問題發(fā)生。比如：因環(huán)境影響分析儀出現(xiàn)零點(diǎn)漂移，沒有樣氣等。通過這一年的日常維護(hù)，也積累了一些維護(hù)經(jīng)驗(yàn)和常見問題處理方法。

常見故障：

4.1 沒有樣品氣

4.1.1 采樣器堵：煙氣中含有催化劑等雜質(zhì)和水，采樣器口里的過濾器長時(shí)間不清理會(huì)堵死，當(dāng)出現(xiàn)灰堵情況時(shí)，拆掉取樣器上蓋，拿出過濾器用風(fēng)清理即可，但拿過濾器是要小心，因煙氣溫度較高，取樣口的一次閥也可能泄漏，小心人身安全。

4.1.2 導(dǎo)管：導(dǎo)管堵或?qū)Ч苡新c(diǎn)，導(dǎo)管堵也是由于雜質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)管引起。漏點(diǎn)是由于長時(shí)間介質(zhì)腐蝕，某處管壁變薄，出現(xiàn)沙眼，樣氣被泄漏。這種狀況只能割管，焊接。今年5月份我們對(duì)取樣器和導(dǎo)管進(jìn)行了改造，效果比較明顯，已正常使用5個(gè)月之久。

4.2 讀數(shù)不

4.2.1 零點(diǎn)漂移：因環(huán)境影響分析儀出現(xiàn)零點(diǎn)漂移，分析數(shù)據(jù)偏高或偏低，處理方法使用標(biāo)準(zhǔn)氣對(duì)分析儀進(jìn)行標(biāo)定。

4.2.2 儀器精度下降：分析儀運(yùn)行時(shí)間過久，有些部件出現(xiàn)老損狀況，造成分析儀精度下降，更換新部件是的處理方法。

5 結(jié)論

分析儀在化工領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，隨著科技的不斷發(fā)展，分析儀器儀表所發(fā)揮的作用也將愈顯著，但我對(duì)它們還不是很熟，還須更好的了解、學(xué)習(xí)，從日常維護(hù)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，爭取盡早把它的使用和維護(hù)知識(shí)熟練掌握，生產(chǎn)的持續(xù)正常進(jìn)行。