[發明專利]石化廢氣中總烴濃度的監測裝置及方法

有效

• 申請號: 201710247634.0
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107064282B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 魏新明;姜鳴;張賀;鄒兵;肖安山;姜素霞
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

本發明涉及一種石化廢氣中總烴濃度的監測裝置及方法，主要解決現有技術中響應速度慢、監測范圍小、難以應對高濃度含烴氣體沖擊的問題。本發明通過采用一種石化廢氣中總烴濃度的監測裝置及方法，石化廢氣樣品沿氣體管路被采樣泵抽吸后先經過一個具備排空功能的三通閥，再經過一個六通閥進入氫火焰離子化檢測器，所述六通閥可通過適時切換高低氣阻管路改變進入檢測器的氣體流量的簡易技術方案較好地解決了上述問題，可用于石化廢氣中總烴濃度的監測中。

技術領域

本發明涉及一種石化廢氣中總烴濃度的監測裝置及方法。

背景技術

用于石化行業中廢氣環保處理的氣體處理裝置，其可處理的廢氣濃度通常有一個最佳范圍，當入口廢氣濃度超出設定值時，會產生處理效率下降等問題，甚至發生超溫、爆炸等安全風險，為此通常需要快速(一般小于5秒)掌握入口廢氣中的總烴濃度，以便于控制系統通過稀釋、排空等手段保護氣體處理裝置。同時由于工藝波動、泄漏等原因，廢氣中總烴濃度波動范圍較大，為此需要監測系統在快速檢測的同時能適應氣體濃度突然變化，特別是高濃度氣體(極端狀況考慮100％可燃氣體)的沖擊。

目前常見的在線氣體中總烴濃度監測裝置或系統，多為針對固定污染源排放的廢氣中總烴濃度監測，雖然也叫在線監測系統，但是由于應用要求的不同，通常不追求監測的快速響應，特別是為了獲取環保關注的非甲烷總烴的濃度值，對氣體樣品還要經過色譜柱或者氧化爐分離甲烷等程序，實際響應時間一般大于1分鐘，因此無法保障氣體處理裝置的工藝控制和安全保障所需要的快速響應要求。同時此類監測系統通常用于監測環境或者固定污染源排口中的總烴濃度，因此監測范圍通常小于1000mg/m³，沒有考慮大范圍濃度變化特別是應對高濃度總烴濃度氣體的沖擊的需求，直接照搬會產生檢測器熄火等問題，影響監測效果。張軍、王琳琳等在《甲烷和非甲烷在線色譜的研制及應用》(現代科學儀器，2013年10月，第5期，42～46頁)中所發表的論文中研制的在線監測儀器，其一個循環的響應時間為3分鐘，測量范圍為(0.05～100)ppmv，換算成質量濃度約為(0.1～200)mg/m³。崔延青、馬越超等在中國發明專利CN102621272A《一種大氣碳氫化合物在線分析儀》中公開了一種基于高溫轉化爐的測量甲烷與非甲烷總烴的儀器，該發明未報道具體的響應時間，但是從切換氧化轉化過程可以推知其周期必然較長，我們對同類儀器的使用實踐表明，一個循環需要至少30秒鐘以上；同時高溫轉化爐需要樣品氣體中的空氣來轉化除了甲烷之外的其他烴類，顯然當非甲烷總烴濃度較高時，樣品氣體中的空氣含量已經不可能從化學式上氧化完全非甲烷總烴，測量準確度在非甲烷總烴較高時明顯下降。即已有的報道和發明均無法同時滿足高含烴廢氣中總烴濃度的快速監測和高濃度時監測要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中響應速度慢、監測范圍小、難以應對高濃度含烴氣體沖擊的問題，提供一種新的石化廢氣中總烴濃度的快速監測方法。該方法具有快速響應要求、監測范圍大、能應對高濃度含烴氣體沖擊的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種石化廢氣中總烴濃度的監測裝置及方法，提供一種石化廢氣中總烴濃度的監測裝置，包括采樣泵、六通閥、氫火焰離子化檢測器、低氣阻管、高氣阻管，進行石化廢氣中總烴濃度的監測，包括以下步驟:

1)石化廢氣管道中的廢氣樣品通過氣體管路被采樣泵抽吸，經過一個三通閥后再經過六通閥進入氫火焰離子化檢測器，所述三通閥的另一路連接廢氣管道，所述六通閥的閥位(1)、閥位(2)連接低氣阻管，閥位(4)、閥位(5)連接高氣阻管；

2)監測裝置的控制系統將檢測器給出的實時檢測濃度值與預設濃度值進行比較判斷，并控制六通閥的閥位；當實時檢測濃度值小于預設濃度值時，六通閥處于低濃度樣品進樣狀態，閥位(1)和(6)、閥位(5)和(4)、閥位(3)和(2)分別聯通，樣品氣體經過六通閥的低氣阻管進入檢測器；當實時檢測濃度值大于預設濃度值時，六通閥處于高濃度樣品進樣狀態，閥位(1)和(2)、閥位(3)和(4)、閥位(5)和(6)分別聯通，樣品氣體經過六通閥的高氣阻管進入檢測器；