硫比值仪
比值分析仪在硫磺回收中的应用
随着我国高硫原油的进 口量不 断增 加 ,国家对 环保要 求的 不断提高 ,给高硫原油的炼油企业带来 了 日益严 峻 的挑 战 。因 此 ,很多企业 都面临着如何提高硫 回收率以满足 日趋 严 峻的环 保法 规的同时提高企业 的经济效益的问题 。
尾气处理系统 :克劳斯尾气 与氢气 混合 ,经加 氢反应 器在 钴钼加氢催化剂作用下 ,尾气 中的二 氧化硫 、元 素硫被加 氢还 原成硫化氢 ,有机硫被水解转化成硫化氢 。 还原反应 : S O 2 +3 H2 一
水解 反应 :
H2 S+ 2 H 2 0
( 4 )
( 5 )
第4 2卷第 1 6 期
2 0 1 4年 8月
广
州
化
工
Vo 1 . 42 No .1 6
Gu a n g z h o u C h e mi c a l I n d u s t r y
Au g . 2 01 4
比值 分 析 仪 在 硫 磺 回收 中的 应 用
王 琛
4 7 1 0 0 3 )
WAN G C he l i
( L u o y a n g P e t r o c h e mi c a l E n g i n e e r i n g C o r p o r a t i o n , S i n o p e c , H e n a n L u o y a n g 4 7 1 0 0 3 ,C h i n a )
最新 TLG-837硫比值分析仪在煤气化工艺尾气中的应用
TLG-837硫比值分析仪在煤气化工艺尾气中的应用宁夏捷美丰友化工有限公司明生兰内容摘要:在以煤为原料的化工生产过程中会产生大量含有SO2的工艺尾气,为此,硫回收装置普遍应用于煤气化尾气处理工序。
在硫回收装置中对过程气中的H2S与SO2之比进行实时测量监控,可有效提高硫的回收率、降低SO2排放量、优化控制,对实现节能减排、环境保护具有非常重要的意义。
关键词:硫回收装置、TLG-837、探头、检测器1硫回收装置工艺概述宁夏捷美丰友化工有限公司是以煤为原料生产40万吨/年合成氨、70万吨/年尿素、20万吨/年甲醇项目。
本工程硫回收装置采用江苏晟宜成套包设计的二级Claus工艺,主要由一个热反应段、二个Claus催化段和焚烧段组成,其工艺流程示意图如图1所示。
图1 Clause 硫磺回收工艺示意图采用非常规分流法工艺流程,将来自低温甲醇洗的含H2S的酸性气体预热后一部分直接进入烧嘴与空气的氧燃烧反应生成SO2 (反应式1),另一部分进入主燃烧室,在催化剂的作用下与生成的 SO2反应实现硫回收(反应式 2)。
发生的主要反应如下:H2S+3/2O2↔SO2+H2O+热量反应式12H2S+SO2↔3/2S2+2H2O-热量反应式2从以上反应式可知为使二氧化硫充分转化为硫单质,空气与酸气的比率应能保证催化段过程气中的H2S与SO2的比率为2:1,即 H2S 和SO2的摩尔比为 2:1。
针对这种硫回收工艺要求,捷美丰友化工从实际工况考虑最终采用美国线AAI公司的TLG-837硫比值分析仪表。
2 TLG-837的系统组成本系统由探头、光谱仪(包括光源、探测器、操作电脑、输入/输出模块、供电模块)、辅助系统(冷指蒸汽系统、吹扫蒸汽系统、抽吸气系统、吹扫气系统、涡管冷却器)、预处理器等组成。
如图2所示。
图2 TLG-837 系统示意图2.1检测器检测器采用UV/VIS 2048二极管阵列分光光度计进行检测,可连续和即时检测测范围在190 ~ 1100 nm的波长光谱,其具有较低的暗电流和大的饱和电荷使得到的信号具有较高的信噪比。
硫磺回收装置比值分析仪常见故障原因分析与处理
硫磺回收装置比值分析仪常见故障原因分析与处理摘要:本文以阿美特克公司880-NSL型比值分析仪为例,重点探讨在采用克劳斯反应炉的硫磺回收装置使用中常见故障的原因分析、判断与排除,并针对这些故障进行了归纳分析。
?中国关键词:硫磺回收;比值分析仪;长周期运行?引言:在采用采用克劳斯反应炉的硫磺回收装置中,对反应炉配风比要求很高,因为如果酸性气中的硫化氢全部燃烧将转化为二氧化硫,无法在后续反应器中生成单质硫并进行回收,只有部分硫化氢燃烧时尾气中将同时存在硫化氢和二氧化硫,若燃烧后 H2S 与 SO2 的比率适当(2:1), 则催化转炉能把绝大部分酸气生成S和H2O,为保证达到以上效果需要一种仪器能够实时对尾气中硫化氢和二氧化硫浓度进行分析,为制硫炉配风提供依据。
比值分析仪能够通过测量尾气中H2S 与 SO2 含量并计算出比值,为自动控制配风量提供依据,为硫磺装置必须的重要仪器之一。
1. 阿美特克公司880-NSL型比值分析仪简介AMETEK 880NSL 型尾气分析仪使用光度计分析,持续监视克劳斯尾气中的H2S 与 SO2 含量,分析仪由电脑控制箱,加热箱,光度计组成,包括标准组件的光学系统。
这些部件集成安装公共基板上,整体直接安装在管道上,测量原理主要以贝尔-兰贝特定律,根据H2S 与 SO2对特定波长紫外线的光学吸收来进行浓度检测。
2. 比值分析仪常见故障的原因分析、判断与排除比值分析仪常见故障有分析仪无法进入采样循环、测量值不准、测量滞后、测量的H2S 与 SO2浓度%示值均为零、分析仪标定错误报警、低透光度报警等。
2.1 分析仪无法进入采样循环??2.1.1?现场检查分析仪控制器时钟是否被人为终止,如果被终止将不能进入采样循环,可在CONFIG/TEST 菜单下,2级口令进入,选择TIMER 确认ENTER,启动时钟。
2.1.2?测量池温度没有达到设定温度范围,达到145度(默认设定)+-10度后才能进入采样循环。
比值分析仪
12
13
比值分析仪的量程
• 默认%体积H2S数据连接至输出接口2,两
•
• 位值 显示错误/状态信息
• 1 ‘Alarm 1 Hi/Lo Active’
•
‘警报1高/低激活’
• 2 ‘Alarm 2 Hi/Lo Active’
•
‘警报2高/低激活’
• 4 ‘Alarm 3 Hi/Lo Active’
•
‘警报3高/低激活’
• 8 ‘Alarm 4 Hi/Lo Active’
零),ALARM(警报),CALIB(校准),ANALOG RANGE(模拟量量程),CONFIG/TEST (设置/测试))中的任意一个以进入主菜单中子菜单以及变量菜单。使用方向键(2,4,6,8) 可上下左右选择菜单项目和系统数值列表。使用数字键(0到9)及–和·键输入数值(可为负值或小 数)。
• 0等级安全
•
以下功能无需进入码:
•
·启动偏移调整零点周期。
• ·启动量程调整校准周期。
• ·启动蒸气回吹周期
• ·查看模拟量输出接口1至4的上下部警告等级。
• ·查看模拟量输出接口1至4的上下部量程限制。
• ·手动选择模拟量输出接口1和2高或低量程设置。
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功能和操作-面板菜单
• 所有分析仪功能均由880控制器键区设定,如图所示。按下五个功能键(FLUSH/ZERO (冲洗/归
个可编程量程如下:
Galvanic盖瓦尼克H2SSO2比值分析仪
Galvanic盖瓦尼克H2S/SO2比值分析仪00加拿大Galvanic H-S/SO-比值分析仪加拿大Galvanic/brimstone公司是一家专业在线分析仪器公司。
公司成立于1993年,拥有多位超过20年硫磺回收装置分析检测经验的技术专家,专门从事克劳斯/超级克劳斯硫磺回收工艺紫外线分析仪的研发、生产及应用。
Brimstone公司研制生产的943TGX型H-S/SO-比值分析仪在全世界范围得到了广泛的应用,并取得广大用户的一致认可。
943TGX型比值分析仪是目前炼油、化工、天然气净化领域克劳斯及超级克劳斯工艺硫磺回收自动控制的理想选择。
加拿大Galvanic H-S/总硫分析仪产品特点:检测量程:0–50ppb to 0–100%精度可达1.5%,重复性优于1%Modbus串口通讯双路独立4–20 mA输出4报警响应时间低于20秒60–90 日纸带寿命可选CO2 检测传感器可选总硫检测选件防爆等级:Class 1, Div 1 GrouDiv 1 Grou主要特点:1、检测原理:紫外光吸收法。
2、检测器:采用先进的2048点CCD光敏检测器技术,分析仪检测精度能达到1%。
3、先进的工业微控技术:分析仪采用微型计算机系统,计算机系统可自动执行所有的运行、维护、自诊断故障处理步骤,包括启动样气流动、分析,在线校准,量程选择,出错检测,区域温度控制及出错自动反吹等功能,同时可进行诊断及设置。
4、专利设计的取样技术:943TGX型分析仪采用专利技术的取样管,将蒸汽伴热和空气冷却结合在一起,与专用的温度传感器结合使用,使硫蒸汽凝结成液态硫后滴回工艺管路。
加拿大Galvanic H-S/总硫分析仪产品特点:检测量程:0–50ppb to 0–100%精度可达1.5%,重复性优于1%Modbus串口通讯双路独立4–20 mA输出4报警响应时间低于20秒60–90 日纸带寿命可选CO2 检测传感器可选总硫检测选件防爆等级:Class 1, Div 1 GrouDiv 1 Grou加拿大Galvanic 903w H-S在线分析仪1、自动校准:频度用户选择2、零点漂移:<0.25%满量程每天(每小时自动清零一次)3、精度:±1.0%满量程4、灵敏度:±1.0%满量程5 重复度:±1.0%满量程6、响应时间:分析仪——瞬间,整个系统——取决于采管线物理指标尺寸:安装在外形尺寸为57”W×41”HX×16”D钢管架上重量:框架上整个系统——约250磅(不包括选伴)设施要求电气:110/220V-单相-50/60HZ -15A仪表风:间歇时<15SCFM 80psi(应用旋风式冷却器为最/大)氮气(零度气):瓶装气,带压力调节加拿大Galvanic公司是一家拥有50年的行业经验的分析仪器公司,总部设在加拿大卡尔加里,专注于硫化氢在线分析仪、总硫分析仪及硫磺回收装置配套比值分析仪的研发、生产和销售。
H2SSO2比值分析仪在硫磺装置的应用
H2S/SO2比值分析仪在硫磺装置的应用作者:闫小东来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2011年第10期摘要:介绍H2S/SO2比值分析仪的工作原理及在硫磺装置的应用意义和使用情况,以及常见问题的处理方法。
关键词:比值克劳斯氙灯滤镜除雾器测量池0 引言2006年我厂建设了一套4000t/年的硫磺装置,为了控制好气风比,提高硫的转化率,减少尾气中有毒气体的排放,在硫磺装置分液罐入口管线上安装了AMETEK公司的880NSLH2S/SO2比值在线分析仪,自从2006年11月装置开工以来,完全满足了工艺操作员用此表参与控制一些参数的要求。
在使用此表过程中,我们也遇到了一些问题,但经过分析处理都得到了解决,我们也从中积累了一些维护上的经验。
下面就介绍一下硫磺装置应用此表的意义和一些维护经验。
1 H2S/SO2比值分析仪在硫磺装置的意义硫磺装置的主要反应为2H2S+3O2?圹2H2O+2SO2+Q, 2H2S+SO2?圹2H2O+3S+Q,所以要有准确的气风比,才能有更高的转化率。
如果没有比值仪的情况下,装置会根据酸性气的流量按比率配风。
因为酸性气浓度并不稳定,其流量的测量易受温度、压力等因素影响,且酸性气体由上游装置而来,上游装置无法进行控制等,所以空气量无法精确控制,只能凭操作判断反应进行程度。
在正常情况下,酸性气中硫化氢的含量在80%左右,烃类小于5%,只要流量波动不大,所需空气量较稳定,气风比是相差不大。
但在酸性气严重带水、带油时,情况就不同了,所需风量急剧增加,若调节及时会使炉膛温度升高甚至超温,影响转化率,增加能耗;若调节不及时,就会影响产品质量,有生成黑硫磺的可能,同时也污染了催化剂床层,所以适当的气风比既提高了转化率,又保证了硫磺的质量,是操作中的关键。
比值仪分析结果是调节空气配比的依据,安装比值分析仪,分析仪能持续及时准确地把尾气中H2S和SO2含量的分析数据传送到操作台,操作人员可根据分析的H2S/SO2比值(理想状态H2S/SO2为2:1)参与控制,适当的配风,从而获得最大硫的转化率,减少SO2排放,达到国家对尾气排放的标准,保护环境。
在线硫磺比值仪使用与维护
分析仪已经进入SAMPLE CYCLE 但SO2 和H2S浓度%示值均为零。
如果分析仪已进入SAMPLE CYCLE 尾气存在且抽气量正常, 读数就是零。检查检测室内滤光组件880033901是否腐 蚀,光检测电路板上光电池是否损坏。如果任一损坏将 导致同样结果,请将其更换。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
出现EXCESSIVE ZERO ERROR 和 CAL EXCESSIVE ERROR 错误信息
仪器常见故障提示:
如出现下列情况时,请与厂家联系,商量解决方法; ◦ 在清洁仪器石英窗后,再校正仪器,仪器始终出现 “EXCESSIVE ZERO ERROR”或“CAL EXCESSIVE ERROR” 报警; ◦仪器预热2小时后,仍然出现“CELL TEMP/PRESS ALARM”或“Demister Temp Alarm”; ◦仪器出现”LOW LIGHT LEVEL”报警信息; ◦分析仪已经进入样品循环(SAMPLE CYCLE), 但SO2 和H2S的浓度%示值一直为零。
此信息提示往往出现在刚刚开车运行阶段,在加热过程中CELL TEMP 还没有达到设定温度范围,即145度+-10度。如果在正常 运行过程中出现,请检查CELL TEMP 及气室压力是否在正常 范围内,即高于13.5PSI,低于25PSI。此外,特别是在中国北 方冬季,首先要将仪表风线采取保温错施。 假如,CELL TEMP 低于135度,首先检查加热箱密闭性是否良 好,仪表风入口压力是否在 20PSI,温度控制器是否正常工作(197C 到210C),如果以上 均正常,检查CELL RTD 热电阻阻值是否在105欧姆左右。
出现”LOW LIGHT LEVEL” 光源氙灯不发 光或发光频率不规则
首先检查电气控制箱内左下角PS 15VDC 输出是否正常, 此为光源触发器的工作电源。温控器下面电容两端直流 电压应为600VDC,同时检查检测室内光路检测电路板端子 P1,P1脚为+5VDC,P2脚为触发控制信号,此脚为直流4.5 伏,断开应为3.8Vdc.如果控制信号正常,+15伏及电容两 端均正常,更换光源触发器。如果控制信号不正常,检 查扩展电路板上第8号LED灯是否闪烁。若还不发光或发 光强度不够,更换光源。光源氙灯发光频率约2秒钟一次。 如果发光频率不正常,更换触发器。
H2S比值分析仪的应用
H2S/SO2比值分析仪的应用李百虎酸性水车间石油化工已成为当今世界经济社会发展的重要推动力量,然而石化行业的发展却对自然环境造成极大的破坏,日益威胁到人类健康和生存空间,如何保护环境和可持续发展是人类面临的共同课题,世界各国都制定了极为严格的环保法规。
我国也制定了《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1997)来限制SO2等大气污染物的排放,并将节能减排作为今后经济社会协调发展的一项长期中心任务,“十一五”期间我国更是将SO2和COD排放量作为减少排放的主要控制指标,而高含硫油的炼制在降低成本的同时也给炼油企业提出了新的挑战,提高硫磺回收装置的酸性气体回收率和制硫能力可有效降低排放到大气中的硫化物含量,对于环境保护和提升企业的经济社会效益至关重要。
1 硫磺回收的工艺原理酸性水装置主要由再生、硫磺回收、尾气处理和酸性水汽提等四部分组成。
来自上游装置的含H2S的干气、液态烃和瓦斯经醇胺溶液吸收和富液再生实现脱硫,分离出的富H2S酸性气与各装置酸性水经污水汽提分离出的酸性气,在脱水除杂后进入燃烧炉燃烧,产生大量硫蒸汽和气态硫化物。
高温过程气经余热炉和冷凝器脱硫后进入转化器,过程气中的H2S和SO2继续在催化剂床中反应生成硫,通过冷凝器分离出液态硫,并制成硫磺,即完成即硫磺回收过程,将剩余过程气加氢还原和冷却吸收后即可实现尾气处理过程,吸收液循环利用,净化后的尾气则经焚烧炉焚烧后排入大气。
在上述流程中,硫磺回收部分是整个装置的核心和关键,它既决定了硫的转化率和回收率,也是排放量达到环保指标的主要因素。
硫磺回收工艺采用改良的克劳斯(claus)部分燃烧法制硫。
该法是使含H2S的酸性气体在燃烧炉内与空气发生不完全燃烧,严格控制配风量,使H2S反应后生成的SO2量满足H2S与SO2的体积(分子)比等于或接近于2∶1,未反应的H2S与产生的SO2在没有催化剂的高温条件下发生反应,生成气态硫单质和水,随后冷凝分离出液体硫磺,脱硫后的过程气加热或与高温气掺和升温后进入催化反应器(即转化器),其中未反应的H2S和SO2在催化剂存在的条件下继续反应,生成气态硫单质和水,转化器生成的硫也经过冷凝后回收。
TLG-837
ISO-9001TLG-837 H2S/SO2 硫磺回收尾气比值分析仪 H2S/SO2A在克劳斯硫磺回收工艺中,准确监视 H2S 和 SO2 的数值是指导 工艺生产的十分重要的环节。
AAI(AppliedAnalytics, Inc)公司 TLG‐837 仪表就是针对这种硫磺 回收工艺而开发的一种先进的在线分析仪器,它是根据硫成份 对紫外线吸收的原理,采用固态二极管阵列频谱仪作为检测 器,检测部分无可动部件、样品处理系统无样品管线传输,由 于采用了防止阻塞的探头及快速旁路回样系统,从而使在线分 析仪器的使用达到了免维护,确保分析系统准确、可靠、长周 期运行。
在硫磺回收应用中,AAI 的设计坚持无活动部件、无流动试样 的原则。
TLG‐837 使用固态的二极管阵列分光光度计进行检测, 测量从 190nm 至 1100nm 的完整光谱, 分辨率为 1nm。
它可以 很容易地用于高达 2AU±0.0002AU 的吸收测量。
适用于非常宽 的浓度动态范围的精确测量。
光源是一个具有相当长寿命低噪 音的脉冲氙灯或的氘灯。
TLG‐837 使用光导纤维传递往返检测 器的紫外光线,使得电子与探头实质分离。
光与试样相互作用 的地方是一个正在申请专利的除雾器探头。
新型设计结构简单,只需简单维护,这得益于检测器的精巧设 计和用于即时数据分析的计算机的快速反应。
检 测 器 UV/VIS2048 二极管阵列检测器,光电二极管阵列在紫外范围内有显著的光谱反应(光电效应)和较高的敏 感度。
较低的暗电流和大的电荷饱和使得要得到的信号具有较高的信噪比,检测器的孔径与光导纤维的数 字孔径相匹配,从而优化了光的通过量。
光 源 使用一个寿命很长的低噪音脉冲氙灯或氘灯。
光被通过连接光学装置集中到一根光导纤维的顶端,为了优 化光的输出量,它们之间不直接相连。
头 探 探头由三根同心的管子组成。
外侧的一根是直径 1.5″,也是探头的外径。
H2S比值分析仪的应用
H2S/SO2比值分析仪的应用李百虎酸性水车间石油化工已成为当今世界经济社会发展的重要推动力量,然而石化行业的发展却对自然环境造成极大的破坏,日益威胁到人类健康和生存空间,如何保护环境和可持续发展是人类面临的共同课题,世界各国都制定了极为严格的环保法规。
我国也制定了《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1997)来限制SO2等大气污染物的排放,并将节能减排作为今后经济社会协调发展的一项长期中心任务,“十一五”期间我国更是将SO2和COD排放量作为减少排放的主要控制指标,而高含硫油的炼制在降低成本的同时也给炼油企业提出了新的挑战,提高硫磺回收装置的酸性气体回收率和制硫能力可有效降低排放到大气中的硫化物含量,对于环境保护和提升企业的经济社会效益至关重要。
1 硫磺回收的工艺原理酸性水装置主要由再生、硫磺回收、尾气处理和酸性水汽提等四部分组成。
来自上游装置的含H2S的干气、液态烃和瓦斯经醇胺溶液吸收和富液再生实现脱硫,分离出的富H2S酸性气与各装置酸性水经污水汽提分离出的酸性气,在脱水除杂后进入燃烧炉燃烧,产生大量硫蒸汽和气态硫化物。
高温过程气经余热炉和冷凝器脱硫后进入转化器,过程气中的H2S和SO2继续在催化剂床中反应生成硫,通过冷凝器分离出液态硫,并制成硫磺,即完成即硫磺回收过程,将剩余过程气加氢还原和冷却吸收后即可实现尾气处理过程,吸收液循环利用,净化后的尾气则经焚烧炉焚烧后排入大气。
在上述流程中,硫磺回收部分是整个装置的核心和关键,它既决定了硫的转化率和回收率,也是排放量达到环保指标的主要因素。
硫磺回收工艺采用改良的克劳斯(claus)部分燃烧法制硫。
该法是使含H2S的酸性气体在燃烧炉内与空气发生不完全燃烧,严格控制配风量,使H2S反应后生成的SO2量满足H2S与SO2的体积(分子)比等于或接近于2∶1,未反应的H2S与产生的SO2在没有催化剂的高温条件下发生反应,生成气态硫单质和水,随后冷凝分离出液体硫磺,脱硫后的过程气加热或与高温气掺和升温后进入催化反应器(即转化器),其中未反应的H2S和SO2在催化剂存在的条件下继续反应,生成气态硫单质和水,转化器生成的硫也经过冷凝后回收。
AMETEK880NSL硫比值分析仪在海南炼化硫磺回收装置应用总结
AMETEK880NSL硫比值分析仪在海南炼化硫磺回收装置应用总结摘要:本文简要的介绍了AMETEK880NSL型硫比值分析仪的工作原理和系统构成,结合其在海南炼化硫磺回收装置的运行经验,对其运行状况、常见故障及处理方法和使用过程发现的缺陷进行了总结。
关键词:硫比值分析仪运行状况常见故障应用总结装置简介:海南炼化硫磺回收装置设计负荷为生产硫磺8万吨/年,年开工时间为8400小时,操作弹性范围是30-110%,硫回收率99.8%,尾气净化度达到小于960mg/m3。
本装置由SEI总承包,山东三维石化工程股份有限公司负责基础设计和工程设计,中石化第二建设公司承建。
硫磺装置由Claus制硫系统、尾气处理系统、尾气焚烧系统、液硫脱气系统组成。
装置采用中石化自主开发SSR无在线炉硫回收工艺,采用二头一尾配置。
装置原料是溶剂再生装置来清洁酸性气和酸性水汽提装置来含氨酸性气。
本装置于2006年9月首次开车成功,最长运行周期为39个月。
制硫炉配风采用双回路控制系统,即大配风与酸性气流量采用比例控制,小配风与硫比值分析仪计算的需氧量串级控制。
一、概述在克劳斯硫磺回收工艺中,通常采用硫化氢/二氧化硫比值分析仪对制硫尾气中的H2S与SO2浓度进行分析,参与制硫炉酸性气/空气配比控制,精确控制制硫炉的配风量,提高制硫装置硫回收率,同时防止尾气部分发生SO2穿透,因此提高硫比值分析仪的精确度、缩短分析时间和降低故障率,对于硫磺回收及尾气处理装置的操作至关重要。
本装置采用了AMETEK880NSL型硫比值分析仪,为了提高比值仪分析的准确性,将比值仪安装在制硫装置尾气分液罐出口水平段管线上,此段位置介质具有压力稳定、流速均匀的特点,同时为了缩短比值仪采样时间,降低分析结果的滞后性,将比值仪整体设备直接安装在管道上,尽量降低采样管长度。
AMETEK880NSL型硫比值分析仪具有自动化程度高的特点,分析仪控制系统自动执行所有的正常运行步骤,包括启动样品流动、分析、在线校准、量程选择、错误检测、区域温度控制及出错自动反吹等步骤,维护人员可由设备自带显示屏得知设备的运行状态和错误信息。
硫比仪日常维护及故障处理
硫比仪日常维护及故障处理一、日常维护1、检查硫比值仪仪表风入口处调压器的压力,该压力应设定在20-25psig范围内。
2、检查比值仪与工艺管路的连接法兰温度,用硫磺贴法兰的表面,硫磺应该融化,如果不融化说明伴热蒸汽不畅通,应检查伴热蒸汽是否有堵塞现象。
3、在工艺停车时,要对比值仪做如下处理:按Zero Flush 键对比值仪进行零吹,直到显示上SO2和H2S浓度都为零时,建议零吹时间要大于5分钟,关闭加热箱内的进样阀和回样阀,比值仪应始终处于通电状态。
二、故障处理1、过零错误在显示屏上第四行出现EXCESSIVE ZERO ERROR信息,做如下检查:打开加热箱门,查看门边上是否有硫磺痕迹,如有硫磺痕迹说明采样系统有泄漏,做如下处理:1)、关闭进样阀、回样阀,给比值仪断电降温,当温度降到环境温度时拆下样池,用非金属棍头缠棉布沾二硫化炭溶液擦洗加热箱体两端的隔离镜片,把镜片上的硫磺痕迹擦洗干净。
还要检查样池两边的镜片,如脏污也要擦洗干净。
2)、把样池装回,用毛刷沾皂液涂抹加热箱体内的各管路接头,看是否有泄漏,如有泄漏应拧紧卡套接头消除泄漏。
3)、关上加热箱门给分析通电升温,当温度升到145度时打开进样阀和回样阀,使系统进入正常工作状态,在进入sample cycle (采样周期时)调整在加热箱上方的抽气机压力表,把压力调到3-5psig。
2、过校验错误在显示屏第四行出现EXECESSIVE CAL ERROR 信息处理办法与处理过零错误相同。
3、工艺正常生产但SO2、H2S 显示均为零1)、检查进样侧压力关闭进样阀和回样阀样池的压力显示30psia,打开进样阀压力应下降到20psia以下,说明进样侧没有堵塞,反之说明进样侧有堵塞,应做如下处理:*用硫磺贴分析仪的连接法兰如果硫磺不融化说明堵塞发生在法兰处,说明伴热蒸汽不畅通,让伴热蒸汽畅通,法兰温度上来后堵塞会自动消除。
*如果法兰的温度能够融化硫磺,说明堵塞发生在除雾器,关闭进样阀和回样阀,打开加热箱体除雾器上方的小方块盖,抽出除雾器顶端的测温热电阻,注意不要弯折热电阻,擦下除雾器,用蒸汽从除雾器的顶端向下喷吹清除堵塞。
比值分析仪在硫磺回收装置中的应用
分析仪正常工作时,辅助系统要求为:冷指蒸汽压力不超过0.15MPa,吹扫蒸汽压力不低于0.7MPa,引射风压力不大于0.07MPa,引射风流量在50-150ml/min之间。
分析仪预处理器引入1.0MPa蒸汽,经过减压后,一路去探头的冷指蒸汽入口,用于冷却硫蒸气;另一路去探头的吹扫蒸汽入口,用于吹扫测量池和透射镜片。装置0.4MPa左右仪表风一路进光谱仪,用于冷却光谱仪机箱和电磁阀模块;另一路进入辅助系统后又分为两路,第一路经过减压后去引射风入口,第二路用于吹扫和标零。
三、比值分析仪的测量原理
华北石化3套硫磺装置均是使用紫外光谱法原理进行硫比值的测量。将H2S和SO2采用紫外光谱发进行体积检测,其检测结果百分比浓度按照相应公式计算得出硫比值数值。
紫外光谱法是目前世界公认的测量硫比值较可靠有效的技术方法。硫化物在紫外波段具有显著的吸收光谱的特性,并且紫外光谱仪的响应时间较短(≦30s),能够满足硫磺回收装置比值控制对分析仪响应时间的严格要求。我公司使用的是美国AAI公司生产的TLG-837型比值分析仪,其独特的技术优势和稳定的测量表现,被越来越多的硫磺回收装置所认可。分析仪的公称响应时间不大于10s,可以快速通过信号控制系统调节上游焚烧炉配比风量。分析仪采用UV-Vis紫外可见光谱仪,光谱范围为200-800nm,SO2、H2S等硫化物在此波段光谱下具有明显的吸收特性。通过光信号透射光程气后,来分析吸光度谱图,并通过校准基准参考,由线性关系计算算法得到实际测量的气体浓度,显示出硫比值数据。
六、日常维修维护
由于分析仪是新投用设备,使用过程中未出现故障问题,所以,为了时分析仪能够平稳长周期稳定工作,需要运维人员定期对分析进行维护作业,主要包括以下方面:
硫磺装置硫比值分析仪的在线分析及应用控制
通过控制两反反应器聚合乙烯量来控制均聚物和共聚物的生成比例来保证双峰产品的性能。
其优点是能较精确的控制均聚物和共聚物的纯度,产品比能也较低,挤压造粒能耗低。
其缺点是中间系统增加了投资和操作点,需要操作人员有较好的操作素养。
美国公司:两个反应器分别生产不同分子量分布的聚乙烯,其中第一反应器生产共聚物,加入了共聚单体。
第一反应器排出的物料直接排往第二反应器。
在第二反应器中加入大量氢气来生产均聚物。
通过控制两反反应器聚合乙烯量来控制均聚物和共聚物的生成比例来保证双峰产品的性能。
其优点是生产配置简单,投资低。
其缺点是由于第一反应器排出的物料没有经过处理,在第二反应器中生产的均聚物纯度稍差,导致产品比能稍高,挤压造粒能耗高。
2.2溶剂循环系统溶剂循环系统是将用于提供反应环境的溶剂异丁烷进行处理并回收再重新进入反应系统循环使用。
一般有脱重组份塔和脱轻组份塔。
两家工艺专利商因反应配置不同有不同的溶剂循环系统。
欧州公司:其异丁烷循环系统设有脱重组分塔,脱重组份塔塔顶产生含轻组份乙烯乙烷等的异丁烷,塔釜产生含重组份己烯己烷等的异丁烷。
双峰配置生产时,对于第一反应器,由于该反应器生产均聚物,用塔顶产生的异丁烷作溶剂。
对于第二反应器,由于该反应器生产共聚物,用塔底产生的异丁烷作溶剂。
在单峰配置时,由于两个反应器成份相同,两个反应器既可以用塔底产生的异丁烷作溶剂,也可以用塔釜产生的异丁烷作溶剂。
该工艺还有一个专门的脱乙烯塔,脱乙烯后的异丁烷溶剂作为催化剂系统的稀释剂。
其优点是塔数量少,塔小,投资低,流程简单实用。
其缺点是排放的轻组份没有回收,造成物料损失。
美国公司:其异丁烷循环系统的脱重组分塔塔顶产生含轻组份乙烯乙烷等的异丁烷溶剂,塔釜产生己烷等重组份。
另外该塔还处理共聚单体己烯-1。
脱重组份塔塔顶物料进入脱轻组份塔,脱轻组份塔塔底产生不含乙烯的异丁烷溶剂用于第一反应器的溶剂和催化剂系统的稀释剂。
脱轻组份塔中部产生的异丁烷溶剂作为第二反应器的溶剂,其顶部产生的气体经冷冻系统后回收利用。
硫含量测定仪的技术规格
硫含量测定仪的技术规格硫含量测定仪是工业中常用的实验仪器,它主要用于测定不同材料中的硫含量。
这种仪器的技术规格对于选择和使用此仪器至关重要。
下面,我们将对硫含量测定仪的技术规格进行详细介绍。
测量范围硫含量测定仪的测量范围是测量硫含量的最小值和最大值。
硫含量测定仪的测量范围通常在0.01%至5%之间,但也可能因为仪器的类型、配置或其他因素而不同。
测量精度硫含量测定仪的测量精度是它能够准确测量硫含量的程度。
通常,硫含量测定仪的测量精度在±0.01%至±0.10%之间。
测量精度取决于硫含量测定仪的类型、配置和操作。
分析时间分析时间指测定仪完成一次硫含量测量所需的时间。
硫含量测定仪的分析时间通常在30秒至10分钟之间,但也可能因为仪器的类型、配置或其他因素而不同。
分辨率分辨率指硫含量测定仪能够检测到的最小硫含量变化。
硫含量测定仪的分辨率通常在0.001%至0.01%之间,但也可能因为仪器的类型、配置或其他因素而不同。
仪器类型硫含量测定仪通常分为两种类型:电化学硫含量测定仪和光学硫含量测定仪。
其中,电化学硫含量测定仪是通过电化学反应来测量硫含量的,而光学硫含量测定仪则是通过光学原理来测量硫含量的。
两种仪器各有优缺点,用户可以根据需求选择不同的仪器类型。
样品处理硫含量测定仪的样品处理通常包括取样品、处理样品、烘干样品等步骤。
其中,处理样品的步骤通常包括分解、溶解、蒸发或其他处理方式。
硫含量测定仪在样品处理时需要结合具体实验要求进行操作。
使用环境硫含量测定仪的使用环境通常需要保持在恒定的温度和湿度范围内。
此外,硫含量测定仪还需要避免受到震动、电磁干扰等因素的影响。
因此,在使用硫含量测定仪之前需要对其使用环境进行评估和调整。
仪器保养和维护为了保证硫含量测定仪的正常使用,需要对仪器进行定期维护和保养。
具体的保养和维护内容包括:清洁仪器表面、检查仪器内部电路和分析元件的连接状态、更换过期的试剂和检查电极电池等。
硫磺装置硫比值分析仪的在线分析及维护讲述
硫磺装置硫比值分析仪的在线分析及维护石油化工行业是当前世界经济的主要推动力量,为人民带来生活上的各种便利。
但是长期以来,只注重其发展而忽视了对生态环境的保护,严重危害了生态环境及人们的健康。
为了改善我们的生态环境,世界各国制定了各类环境保护措施,我国也制定了相应的环境保护法律法规。
尤其把COD和SO2的排放指标作为重中之重。
青岛炼化就有国家监测的COD和SO2分析仪。
提高硫磺装置的酸性气体的回收率及提高装置的制硫能力成为环境保护,降低SO2气体排放量的主要举措。
硫磺回收装置主要由脱硫、制硫、尾气回收及污水汽提组成。
炼化企业工艺流程中产生的大量含高浓度H2S的气体经醇胺溶液吸收和富液再生实现脱硫,过程气中的H2S和SO2在催化剂作用下反应生成硫,通过冷凝器分离出液态硫,制成硫磺,即完成制硫过程。
制硫后的尾气经尾气焚烧炉焚烧后排入大气,焚烧炉上安装检测焚烧后的尾气中SO2含量的分析仪,来检测尾气是否达到排放标准。
硫磺回收工艺采用克劳斯部分燃烧法制硫,该方法是使含H2S的酸性气体在燃烧炉内与空气发生不充分燃烧,通过控制配风量使H2S反应后产生的SO2量满足H2S与SO2的体积比无限接近2:1。
即:燃烧炉的主反应:2H2S+O22H2O+S2实际反应步骤为:H2S+3/2O2 SO2+H2O2H2S+SO23/2S2+2H2O转化炉的主反应:2H2S+SO22H2O+3S由上可见H2S和SO2的比例为2:1时,硫的转化率最高。
硫比值分析仪的检测原理有色谱法中的(FPD)火焰光度检测器和紫外光度法,相比较而言,后者简单、高效、响应时间短。
其中阿美泰克公司生产的880-NSL型硫比值分析仪使用最为广泛。
青岛炼化硫磺回收装置使用的即为该型号分析仪。
紫外光度法是基于朗勃-比尔定律的基础上建立的分析方法,由朗勃-比尔定律可知吸光度与待测组分成正比,近紫外光谱区波长在200~400nm之间,常见的紫外光度分析仪有分光型及切光型两种,都是利用测量光路与参比光路的浓度差来计算浓度值。
聚光科技硫磺比值仪现场安装方案
硫磺比值仪现场安装方案FOCUSED PHOTONICS INC硫磺比值仪现场安装方案For internal use only目录1编写目的 (3)2系统组成 (3)3现场安装步骤 (3)3.1 前期安装步骤 (3)3.2 采样探头箱安装步骤 (5)3.2.1 采样探头箱内外部相关结构及器件 (5)3.2.2 工艺停车状态下安装方法及步骤 (6)3.2.3 工艺未停车状态下安装方法及步骤 (7)3.3 机柜到探头箱的气路管路安装步骤 (10)3.3.1 机柜内部气路管路连接步骤 (11)3.3.2 机柜外部气路管路连接步骤 (11)3.3.3 蒸汽管路连接示意图 (14)3.4 电气布线 (14)3.5 系统检漏步骤 (15)3.6 系统开机步骤 (15)3.7 系统调试步骤 (16)3.8 系统参数确认 (17)4调试和维护注意事项 (18)1 编写目的指导硫磺比值仪样机现场安装。
2 系统组成硫磺比值仪由采样探头箱、机柜及相关外部链接电气路三部分组成。
采样探头箱由焊接法兰、蒸汽夹套球阀、气体室、射流泵、捕雾器和气体加热罐等组成。
机柜由中央单元、气路控制单元及相关内部链接电气路组成。
图 1系统布局图(新海石化现场)3 现场安装步骤3.1 前期安装步骤采样探头箱机柜(中央单元+气路控制单元)前期安装工作主要包括蒸汽夹套焊接法兰和蒸汽夹套法兰球阀的安装,此项安装相关物料一般由公司提前发货,具体安装步骤如下图所示:图 2蒸汽夹套焊接法兰和蒸汽夹套法兰球阀安装示意图图 3蒸汽夹套焊接法兰和蒸汽夹套法兰球阀安现场照片蒸汽夹套法兰球阀 蒸汽夹套焊接法兰NPT1/2”内螺纹金属缠绕式垫片NPT1/2”内螺纹与客户工艺管道焊接处采用六角头螺栓(全螺纹 M16×70 不锈钢304)连接,以及相关的平垫\弹垫\螺母 蒸汽夹套焊接法兰蒸汽夹套法兰球阀工艺管道安装完后,将蒸汽夹套法兰球阀置于关闭状态。
3.2 采样探头箱安装步骤3.2.1 采样探头箱内外部相关结构及器件图 4采样探头箱内部照片反吹气预热盘管除硫器内部测温PT100压力变送器接口进气体室三通接头 除硫器 射流泵进样球阀(1/2”)气体室探头箱加热PT100出气体室三通接头射流气预热盘管冷凝气入口管 冷凝气出口管 隔爆电加热器 样气返回阀气体室测温PT1000图 5采样探头箱外部照片3.2.2 工艺停车状态下安装方法及步骤图 6采样探管安装示意图a.用手拧松压紧螺母,抽出其中的一段1/2”不锈钢管(大约10公分长),将取样探管(1/2”不压力变送器除硫器内部测温PT100气体室光纤隔爆电加热器锈钢管,底部有一个45度斜面)上端由探头箱底部插入探头箱内,与进样球阀的下端卡套对接,在确认取样探管的45度斜面背对工艺管道内部样气流动方向后,拧紧进样球阀的卡套和压紧螺母。
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工业计算机控制器,功能强大;12″显示屏显示多种参数及工艺趋势图。
CCD检测器线性好,灵敏度高,寿命比普通的滤光片/光点二级管检测器长。
创新的探管/预处理器设计,除硫效果好;对探管样气温度检测彻底防堵。
仪器可安装在水平或垂直工艺管道上。
GAS1X942TG型分析仪是分析多组分紫外光表分析仪,它自动化程度高.可将人工操作减至最低,经安装、启动,仅在系统指示有问题或计划例行维护时,才需人工服务。
分析仪计算系统自动执行所有的正常运行步骤,包括启动样品流动、分析,在线校准,量程选择,出错检测,区域温度控制及出错自动反吹。
操作人员可由计算机显示屏或输出报警继电器得知不正常的状态和出错情况。
CAS1X942TG型分析仪有二个NGMA标准的电气箱,安装在一个架子上。
加热炉机箱包括:采样部分、预处理系统,控制柜包括电器及电子设备。
两个机柜之间用电缆和光缆和光缆连接,这种连接方法消除了由于采样和预处理系统的泄漏对控制柜造成腐蚀。
加热炉机柜包括采样系统及其相关的支持硬件,如电磁阀、分析仪炉子、加热器等。
炉子内部符合防爆要求,加热炉内电器设备均按防爆法接线。
加热炉机柜内主要部分有温度控制,装有测量气室的分析仪炉子及采用仪表风或氮气抽取样品的一体化吸气器。
炉子温度控制在150℃,使采样部件之温度保持在硫磺的露点以上。
样品气从工艺管道之中心线山探管被抽入仪器,探管固定在炉子里。
不再需要采样管线
控制柜包括分析仪运行必须的电气硬件,系统计算机运行Windows,数据采集及控制系统,如一个UV氘灯及一个带有2048个元件构成的CCD列阵检测器的光谱计,发自光源氘灯的光线通过一根光缆传至气室,并由另一根光缆从气室将光传至光谱计。
工艺而被模糊了。
在硫磺回收工厂运用尾气分析仪帮助控制燃烧室空气与酸气的比值,在工业上是非常实用的。
采用紫外分光法,分析工厂的尾气并将其对应的信号输出。
次信号与所需燃烧空气百分比的变化成正比,它为主要反应物硫化氢气二氧化硫提供了化学计算浓度。
当工艺为最佳状态时,并得到了硫化氢和二氧化硫化学计算浓度,反馈信息通常称为:“所需空气”当为零值时,燃烧空气不需变化。
简化的空气需求方程为:An Demand(A)=fx([H2S]-Rop[so2])
Where :
注意在ROP=2而不考虑工厂特定增益因子时,硫化氢和二氧化硫的化学计算浓度为H2S:SO2-2:空气需求信号为零。
当特定工艺需要考虑工厂特定增益因子时,空气需求单位变为“工艺空气中需求百分比变化”,即如果计算的空气需求的1.5%,表明工艺中有1.5%的过量空气。
为得到硫磺工厂的最佳性能。
空气需求应保持在零附近。
仅对硫化氢和二氧化硫的独立分析,欲得到精确的结果是不够的。
山硫磺工厂废气或尾气中得到的样气同样包含其他的硫磺组分,如COS,
CS2及硫蒸汽。
这些组分虽然作为输出信号没有必要,但他们干扰硫化氢和二氧化硫的分析。
所以必须对它们测量,并将其用于修正。
因为GAS1X942TG型分析仪具有多组分分析能力,因而可以进行所需的修正。
反馈控制的是纠正前馈系统的不完善,如果前馈系统加了过多的空气,反馈回路必须减去相应量的空气,将空气需求拉回零点,反之亦然。
常规的硫磺回收单元模式
尾气分析仪是一种多组分紫外光谱分析仪。
具有多原子,非单元气体在紫外光谱范围内吸收辐射的优点。
首先仪器是一个信号传输系统,是硫磺回收工艺在最佳状态,山硫化氢里生产出硫磺,其次,今天的工艺扮演着非常重要的角色,从而满足环保的要求,减少工厂二氧化硫排放量,提高空气质量。
在工厂的前端,原料气(称为酸气)与预置量的燃烧空气一齐送入反应炉,并且无烟火部分地被氧化。
临界的控制可以使得进入该工艺主要反应物维持在正确的比值上。
通常比值有前馈控制系统调节空气流量率,给酸气中的硫化氢提供正确的氧量。
由于反应炉中的副反应及原料气中的氧耗降低了前馈控制的效率,所以许多工厂都有一个反馈控制回路用以修正前馈控制系统。
GAS1X942TG型分析仪就象一只变送器,专门用于反馈控制回路,回路的是修正前馈控制系统的不足之处最好的尾气采样点是在最后一节硫磺凝结器之后,在那儿反应已经全部完成。
分析仪测量硫化氢及
二氧化硫的浓度,并计算出“空气需求”输出信号。
如果前馈系统加风过多,反馈回路就减去适当的空气量,将“空气需求”信号修正至零处。
反之亦然。
如果产生反应的过程为:
H2S-2SO2=0
则工厂的效率为最高
“空气需求”为零=燃烧空气误差为零。
Claus Plant with trim air by-pass line showing location of the Tail Gas Analyzer in the Feedback loop
采样系统
分析仪采用紧密连接的方法,见个样品测量气室安装在工艺尾气采样点处。
考虑到样品传输的因素,把采样系统的长度降至最小,分析仪的响应时间可达到最佳状态。
少量的尾气样品被送入气室,光表把不同组分的浓度分析出来。
所测量的尾气样品是由一特殊的,尺寸定制的采样探头从工艺管道中心将样品取出的。
工艺样气经测量后(与仪表风混合)排放回工艺管道。
采样探头同心腔室的设计方法,使得尾气样品的送入排出可在工艺管道的一个采样点上完成。
采样探管的结构,降低了样品气流中硫蒸汽的露点,接入的仪表风对进入的样气产生一个冷却面。
凝结的硫磺因自重掉入工艺管道。
流出探管的样品气(进入炉子)温度被监视,并在分析仪的显示器中显示出来。
探管温度值对系统故障排除非常有用。
降低进入分析仪的硫蒸汽含量可提高灵敏度,并将硫磺粘着的问题减至最少。
蒸汽吹扫采样探管为标准配
置。
采样系统和系统简化流程图
有吸气器抽入的样气经60μ过滤器后进入气室。
UV对气室中已知波长的气体进入辐射并进行光谱分析。
吸气器与测量气室连为一体,采用仪表风(或其他隋性气体)为驱动气。
分析仪仅在“无出错”时,使吸气器的驱动气接通。
将高压仪器风从测量气室入口送入,达到分析仪自动回零目的。
零度气对从采样探管至排放的整个采样系统进行吹扫。
在气室里没有吸收介质时读得数据,对于采样系统而言,回零和反吹作用是相同的。
分析仪在标准的停电状态时,采样系统处于“反吹”或“回零”模式。
系统提供了将采样系统部分与工艺蒸汽隔开的阀门。
该部件安装在炉子里的连管上,在工厂检修或工艺改动时,可用蒸汽对采样探管反吹。
温度控制的炉子里所有与样品气接触的部件,其温度都高于样品气露点。
炉子及采样探管位于一铁板介面上。
此介面直接与蒸汽加热的采样短管相连。
大量的热量由蒸汽加热器产生。
电加热器则用于测量气室以达到更精确温度控制目的。
分析方法—CCD阵列检测器和数据采集控制系统
我们的尾气分析仪采用紫外光表,使得光表的栅格在样品吸收的范围200-400nm达到最佳效果。
与栅格相连的为一检测系统,以达到灵敏度高和分辨率强的目的。
而暗电流及散射光噪声则减到最小程度。
为了达到这一目的,采用了由2048个元件组成的CCD阵列检测器。
紫外光源采用高稳定性,宽光带的氘灯。
光源由一根光缆传入到气室的
一端,并由另一根光缆从测量气室出至光表。
这种方法,提供了精确分析仪及多组分分析的能力,超出了常规光表采用光谱。
窄带滤光片仅测量少量分立的波长,光表分辨率低,检测器中元件也很少。
因为硫磺类物质同时出现时,其光谱重叠,所以需用一完全的吸收光谱分选信号,通过多组分算法用于每一组分上。
检测器中由2048个元件组成的CCD(电荷耦合器)阵列构成。
它对紫外光敏感其中每一个元件可作为一个象素。
CCD检测器成为一集成测量部件。
光子撞击在一个象素上就转变成一个电荷。
在放电给出读数之前,固定时间内象素上的电荷是累计的。
在预置的时间间隔内,从每一个象素上可以读得电荷的电平,然后象素就处于中性状态。
在给定的时间间隔内,这个周期不断连续重复。
(不论系统计算机是否真的执行“读”的操作。
)
每间隔一秒,仪器系统计算机从光表读得最新扫描数据。
相对应的测得的象素数据代表了观察到的强度,称为”扫描阵列“。