[發明專利]用于氨合成入口CO氣體檢測的在線分析系統和方法

無效

• 申請號: 201310182703.6
• 申請日: 2013-05-01
• 公開（公告）號: CN103308515A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 鄭高潮;陳大偉;趙廷亞;陳少杰
• 申請（專利權）人: 安徽昊源化工集團有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種在線實時監測系統，尤其涉及一種在線分析系統，用于氨合成入口CO氣體含量的實時監測。

背景技術

氨合成生產過程中，催化劑是其主要的合成媒介物，催化劑的活性程度直接影響氨的產量，但催化劑在穩定活性期間，往往因接觸少量的雜質而使活性明顯下降甚至破壞，這種現象稱為催化劑中毒，一般認為由于催化劑表面的活性中心被雜質占據而引起中毒。例如，對于合成氨反應中的鐵催化劑，CO、CO2、O2和水蒸氣等都能引起催化劑中毒，即使純凈的氫、氮混合氣體能夠恢復其活性，但催化劑的性能會嚴重下降。因此，需要對氨合成入口氣體成分進行實時監測，防止催化劑中毒，從而保證氨合成系統高效穩定運行。

目前，大多合成氨廠家對氨合成入口氣體的檢測方法主要為離線采樣后到實驗室進行檢測以及前工段控制法，這不僅不能實時監測，而且誤差也很高。因此需要針對這些方面構建專門的檢測處理系統。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種用于氨合成入口CO氣體檢測的在線分析系統，對氨合成入口氣體CO含量及時進行處理和分析。

本發明的另一個目的是提供一種用于氨合成入口CO氣體檢測的在線分析方法，對氨合成入口氣體CO含量及時進行處理和分析。

本發明所采用的技術方案如下：

用于氨合成入口CO氣體檢測的在線分析系統，包括依次連接的取樣單元、預處理單元、分析單元和標定單元。

取樣單元包括雙法蘭高壓截止閥、水封、第一球閥和第二球閥，所述的第一球閥裝在進入水封的管線上，所述的第二球閥裝在水封出口管線上。22MPa的新鮮氣經雙法蘭截止閥減壓后，再經過球閥進去水封，保證氣體的穩定性。

預處理單元包括依次連接的水洗瓶、干燥器、脫硫器和過濾器。其中，水洗瓶用于除去氣體中顆粒大的顆粒和氣體中的其他液體；干燥器用于去除氣體中的水分；脫硫器用于除去氣體中的硫氧化物、H₂S等有害氣體；過濾器采用聚苯乙烯薄膜過濾芯，用于二次精細過濾，除去小顆粒粉塵。

分析單元包括依次連接的穩壓閥、壓力表、四通閥、流量計與氣體分析儀。穩壓閥采用錐形閥芯式，對入口壓力有自我調節功能，然后經四通閥與流量計進入氣體分析儀。

為了便于分析單元中氣體分析儀的在線標定，本發明用于氨合成入口CO氣體檢測的在線分析系統還包括標定單元。標定單元與分析單元相連。

標定單元包括帶有減壓閥的零點標準氣瓶和帶有減壓閥的量程標準氣瓶。零點標準氣瓶和量程標準氣瓶分別通過其帶有的減壓閥與分析單元的四通閥連接，在需要校準氣體分析儀時，通過四通閥進行切換。

本發明還公開一種用于氨合成入口CO氣體檢測的在線分析方法，包括如下步驟：

1)氣體取樣：22MPa的新鮮氣經雙法蘭截止閥減壓后，經過球閥進去水封；

2)氣體預處理：水封過來的氣體依次通入水洗瓶、干燥器、脫硫器和過濾器；

3)氣體分析：采樣氣體經步驟2)處理后，通入穩壓閥進行壓力調節，再由四通閥送入流量計進行氣體流量調節，最后進入氣體分析儀器。

為了便于氣體分析儀的在線標定，本發明用于氨合成入口CO氣體檢測的在線分析方法還包括氣體標定步驟。通過四通閥的切換，零點標準氣瓶或量程標準氣瓶中的氣體與管路連通，對氣體分析儀進行校準。

本發明氣體分析儀選擇紅外線氣體分析儀。

本發明技術方案實現的有益效果：

本發明公開的一種用于氨合成入口CO氣體檢測的在線分析系統，包括依次連接的取樣單元、預處理單元、分析單元和標定單元。采樣后的氣體自動進行水洗、干燥、脫硫、精細過濾、流量計量與定量分析。還通過在分析單元連接的標準氣體對氣體分析儀進行零點校準與量程標定，實現了分析系統在線標定。本發明還公開了一種用于氨合成入口CO氣體檢測的在線分析方法。通過本發明的在線分析系統可實現對氨合成入口氣CO含量的準確、可靠、在線檢測與分析。

本發明公開的一種用于氨合成入口CO氣體檢測的在線分析方法，包括氣體采樣、氣體預處理和氣體分析等步驟。22MPa的新鮮氣經雙法蘭高壓截止閥減壓后，經過球閥進去水封，保證了氣體的穩定性。預處理單元和氣體分析前的再處理步驟使氣體檢測數據更準確和可靠。通過四通閥的切換，實現了對氣體分析儀的在線標定，簡化了標定過程，提高了監測過程連續性。

附圖說明

圖1為本發明用于氨合成入口CO氣體檢測的在線分析系統一實施例的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖詳細描述本發明的技術方案。