激光拉曼光谱气体分析仪LRGA-6000在煤制乙二醇工艺过程气体监测中的应用

在整个生产流程中会产生 H2、N2、O2、CO、CO2、CH4、NO、CH3OH(甲醇)、CH3O-NO(亚 硝酸甲酯)、H2S、COS 等气体，这些生成的气体可直观反映整个生产工艺的工况，为 实时优化生产工艺，降低生产成本，提高乙二醇回收效率与质量，保证清洁绿色生产， 该公司采用了锐意自控激光拉曼光谱气体分析仪 LRGA-6000，实时监测 H2、N2、O2、 CO、CO2、CH4、NO、CH3OH、CH3O-NO、H2S、COS 等气体的体积浓度。
典型 案例
煤制乙二醇 监测项目
01
项目背景
项目简介
该煤制乙二醇项目年产 2*20 万吨乙二醇，是国家发改委产业结构调整明确鼓励建设的 新型煤化工项目。项目以煤炭为原料生产乙二醇，建设内容主要包括煤气化装置、粗煤 气净化装置、乙二醇合成装置三大生产工序以及空分装置、锅炉房、脱盐水站、空压站。 冷冻站、污水处理站等配套的公辅设施。项目估算总投资约为 65.47 亿元，分两期建设。 其中一期 20 万吨/年审定概算未 36.24 亿元，于 2014 年 9 月 20 日正式开工建设。乙 二醇又名“甘醇”，简称 EG，是一种非常重要的化工基础有机原料，主要用于生产聚 酯、防冻剂等，用途十分广泛。本项目采用华东理工大学/上海浦景公司二步法乙二醇 工艺专利技术，工艺流程组织合理、选用技术先进可靠，采用水煤浆水冷壁清华炉煤气 化技术、耐硫变换、低温甲醇洗净化、CO 冷箱分离、PSA 提氢、羰化偶联加氢工艺制 取乙二醇。
激光拉曼光谱气体分析仪 LRGA-6000 基于激光拉曼散射 原理，通过对待测气体的特征拉曼散射光谱进行增强、收 集、处理和识别，并对含量进行定量计算。可同时对多种 气体进行全量程的在线和实时检测。
产品特性
采用激光拉曼气体特征指纹技术，干扰少 在线、实时：一台仪器解决煤制乙二醇工艺过程气体全流程监测 全组分：测量包括 N2、O2、H2O 在内的气体全组分 响应速度快，样气进入分析仪后直接显示测量结果 全量程气体浓度测量，检测范围为(0.01-100)%，调整时间，也可以测量微量组分 具备温度和压力自动修正功能，无漂移 使用和维护成本低，无需载气与耗材 可选配集成系统，实现对多个监测点的实时循环监测 智能化软件设计，全触屏界面，数据直观显示，可外接 PC 键盘
对比气相色谱技术(GC)——气相色谱仪使用需要载气和色谱柱，且响应时间通常需要 几分钟到几十分钟，需要专业技术人员操作。LRGA-6000 响应时间极短，无需载气和 耗材，操作简便，使用成本低。
对比质谱分析技术(MS)——质谱分析仪价格昂贵，维护成本高，操作复杂，很少用于工 业现场在线分析。LRGA-6000 坚固耐用，操作简单，维护成本低，更适用于恶劣的工 业现场。
主要参数
测量组分
测量量程 测量时间 测量精度 分辨率
CO/CO2/H2/N2/O2/CH4/C2H2/C2H4/C2H6/C3H8/H2S/iC4/nC4/H2O/NH3/COS /C2H4O/CH3OH/CH3O-NO……(可根据客户需求测量其他组分) 0~100%可设置(常量组分)；0~5000ppm(微量组分) 1~300s(可设置) 1%FS 0.01%(常量组分)，1ppm(微量组分)
04
方案价值
CO 催化偶联合成草酸酯再加氢生成乙二醇是当前 C1 化工研究的重要课题，也是 C1 化工中最有前途的研究方向之一。该工艺具有原料来源丰富、成本低、无污染、反应条 件温和、产品纯度高、生产连续等优点，采用激光拉曼光谱气体分析仪 LRGA-6000 用 于实时连续在线监测整个煤制乙二醇生产工艺过程中产生的 H2、N2、O2、CO、CO2、 CH4、NO、CH3OH、CH3O-NO、H2S、COS 等可回收利用、需低污染排放的气体成 分，可帮助提高乙二醇制取纯度、保证草酸酯合成率与亚硝酸酯的回收率，降低污染气 体排放，实现绿色洁净、环境友好型生产。
现场采样后，LRGA-6000 测试结果与色谱仪测试结果、从中央控制室抄出的在线仪器 数据一致，且响应速度快于色谱仪，得到项目方的高度认可，并认为仪器测试准确，响 应快，能帮助工作人员更精准地把握整个工艺进度。
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02
产品原型
激光拉曼光谱气体分析仪 LRGA-6000
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项目需求
项目生产工艺流程如下：
辅料
氧气
氧气甲醇 硝酸
酸化
亚硝酸甲酯
氢气
Hale Waihona Puke Baidu
主要物 料及反 应过程
煤 炭
粗 煤
气化
净化
合成气 CO 偶联
气
羰化
草酸二甲酯
粗乙二醇 精馏
精制乙
加氢
二醇 EG
副产品－
硫磺
碳酸二甲酯
煤制乙二醇生产工艺简图
粗乙醇 混合醇
该项目工艺采用草酸酯加氢合成路线，生产流程包括：原料气的制备、净化及变换；一 氧化碳原料气的再净化处理；草酸酯的合成；尾气再生；亚硝酸酯的回收；非反应气体 的排放 CO、CH4、NO 等。
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方案优势
激光拉曼光谱气体分析仪 LRGA-6000 可取代气相色谱 GC 和质谱 MS 测量煤(合成气) 制乙二醇领域几乎所有气体成分，具有在线、实时、全组分等特点。
对比红外分析技术(NDIR)——红外气体分析仪量程范围小，且不能检测同核双原子分 子，如 N2、O2 和 H2 等。LRGA-6000 拥有多组分气体成分检测能力，尤其是能够精确 测量煤制乙二醇工艺过程中的双原子分子，且量程更大，精度更高。
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项目现场
现场取样
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