本發明專利技術提供了一種色譜氣樣的在線預處理裝置，主要用于乙烯裂解爐樣品氣在線預處理。預處理裝置為箱式結構，安裝于乙烯裂解爐在線分析取樣器出口，和在線色譜之間。預處理裝置主要由緩沖沉降罐、可視排液罐、氣體過濾器、壓力調節閥、清洗切換閥和電加熱系統及保溫部件組成。色譜氣樣經處理可去除水、固體雜質及重質烴類液滴，以穩定流量向在線色譜輸出。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種用于氣相色譜分析的樣品處理裝置，更具體地說，涉及一種用于在線分析裂解爐氣樣的預處理裝置及其使用方法。
技術介紹
石化工業是國民經濟的支柱產業，乙烯裝置則是石油化工工業的龍頭裝置，乙烯生產的方法很多，但以管式爐裂解技術最為成熟，世界上絕大多數的乙烯都是由管式爐裂解法生產的。作為石化生產過程中的重要裝置，乙烯裂解爐的主要控制目標是控制裂解深度、生產量和產品的選擇性，有效的裂解操作依賴于對急冷器出口裂解氣的精確在線分析。由于乙烯裂解爐出口產品溫度高、含水量大、組成復雜，根據裂解爐控制的需求通常選擇氫氣、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷作為在線分析的檢測組分。在線色譜具有測量范圍寬、分析準確、分析周期短、自動化程度高、分析數據連續性強、數據可以反饋給DCS系統用于先進控制的特點，因此在工業乙烯裂解裝置中，運用在線色譜對裂解氣中關鍵組分進行分析，對裂解爐裂解深度等參數進行監測和控制。由于乙烯裂解爐出口裂解氣溫度高、含水量大、組成復雜，包括氫氣、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷等輕組分，也有裂解汽油、柴油、焦油等粘稠組分，還有酸性氣體等，其沸點從零下二百五十多度到零上幾百度，由于固體雜質會造成整個在線取樣分析系統堵塞，水分、重質烴類等會造成在線色譜的污染、使用壽命縮短、數據準確性下降等問題，因此在實際應用過程中需要使用裂解氣取樣系統除去裂解產物樣品中的固體雜質、水分和重質烴類組分，把裂解氣樣品輸出到在線色譜儀。目前大、中型乙烯生產裝置普遍使用的在線色譜儀取樣系統主要包括取樣器、樣品預處理系統和樣品操作系統幾部分。取樣器通常為漩渦冷卻器，安裝于裂解爐產品出口工藝管線上，將復雜的裂解樣品凈化，經過濾回流段和冷卻脫水段，將固體顆粒、重質烴類組分以及水分回流到工藝管道，將輕組分以一定的流速均勻的向樣品預處理系統輸出；樣品預處理系統的作用是將樣品進一步凈化并向樣品操作系統輸出；樣品操作系統安裝于在線色譜前端，主要作用包括流路切換、大氣平衡和校正氣路切換。裂解爐在線分析系統在實際運行過程中，裂解在線分析取樣位置位于裂解爐產品出口，樣品溫度高、含大量水及大量焦油等液體重組分，由于樣品中不可避免的含有液體成分及雜質顆粒，取樣過程管線易發生堵塞，另外由于預處理系統目前存在較多的問題，進入在線色譜的樣品含重組分較多，造成色譜柱的污染，分析數據波動范圍和頻率都較大等問題，在線色譜無法連續、穩定的運行，難以提供準確的控制裂解爐裂解深度的基礎數據。
技術實現思路
為了解決現有乙烯裂解爐在線分析過程中存在的問題，本專利技術提供一種樣品氣在線預處理裝置和使用方法，對裂解爐產品出口經漩渦冷卻器取得的在線分析樣品進行處理。該裝置無須對原裂解爐取樣系統改造，安裝使用簡便；通過清除樣品中的液體、固體雜質，調節樣品流量，將樣品氣潔凈、穩定輸出至色譜，實現乙烯裂解爐在線分析長期穩定、準確運行。本專利技術的一種色譜氣樣的在線預處理裝置是這樣實現的:一種色譜氣樣的在線預處理裝置，所述色譜氣樣中夾帶有水和重質烴類；所述預處理裝置a4包括:箱體11、緩沖沉降罐2、排液罐4、排液閥5、氣體過濾器6、壓力調節閥8以及連接管線；所述色譜氣樣通過連接管線，進入緩沖沉降罐2進行沉降分離，分離得到的液相進入排液罐4，再經過排液閥5排出所述預處理裝置a4 ;分離得到的氣相進入氣體過濾器6，再經過壓力調節閥8調節并穩定壓力后，連續輸入在線色譜a5。具體實施時，所述預處理裝置a4還包括:用于加熱箱體11的電加熱器10和箱體保溫層。所述預處理裝置a4還包括:位于壓力調節閥8之后的清洗切換閥9，所述清洗切換閥9是三通閥，分別連接色譜氣樣、用于清洗的蒸汽和所述在線色譜a5，在線預處理裝置a4與在線色譜a5間的管線污染、堵塞時，可以切斷色譜氣樣輸出，并利用蒸汽沖洗所述管線。本專利技術優選的實施方案是:所述預處理裝置a4包括:箱體11、緩沖沉降罐2、可以觀察液位的可視排液罐4、排液閥5、氣體過濾器6、壓力調節閥8，位于壓力調節閥8之后清洗切換閥9，用于加熱箱體11的電加熱器10和箱體保溫層，以及連接管線；所述連接管線采用不銹鋼材質，所述色譜氣樣通過連接管線，進入緩沖沉降罐2進行沉降分離，分離得到的液相進入排液罐4，再經過排液閥5排出所述預處理裝置a4 ;分離得到的氣相進入氣體過濾器6，再經過壓力調節閥8調節并穩定壓力后，連續輸入在線色譜a5。所述清洗切換閥9是三通閥，分別連接色譜氣樣、清洗蒸汽和所述在線色譜a5，在線預處理裝置a4與在線色譜a5間的管線污染、堵塞時，可以切斷色譜氣樣輸出，并利用蒸汽沖洗所述管線。本專利技術在線預處理裝置的使用方法是這樣實現的:所述色譜氣樣為乙烯裂解爐樣品氣，其中夾帶有水和重質烴類；使用連接管線，將安裝于乙烯裂解爐的漩渦冷卻器的出口連接到所述預處理裝置a4的緩沖沉降罐2，將所述清洗切換閥9的色譜氣樣通路連接到在線色譜a5，將所述清洗切換閥9的清洗蒸汽通路連接到中壓蒸汽，并對所述漩渦冷卻器和所述在線色譜a5與所述預處理裝置a4的連接管線全程伴熱；由乙烯裂解爐的漩渦冷卻器來的裂解氣樣品，通過連接管線，進入所述預處理裝置a4的緩沖沉降罐2進行沉降分離，所述裂解氣樣品中夾帶的水及重質烴類經沉降分離后進入排液罐4，在經過排液閥5排出所述預處理裝置a4 ;分離得到的氣相進入氣體過濾器6，再經過壓力調節閥8調節并穩定壓力后，連續輸入在線色譜a5前段的樣品操作系統并最終進入在線色譜a5 ；在預處理裝置運行時，利用所述電加熱器10加熱箱體11，利用所述箱體保溫層保溫，使箱體內物料保持恒定溫度范圍，可防止因為溫度波動導致物料組成變化從而影響樣本準確性；當在線預處理裝置a4與在線色譜a5間的管線污染、堵塞時，切換清洗切換閥9切斷色譜氣樣輸出，利用中壓蒸汽沖洗上述管線。乙烯裂解爐樣品氣在線預處理裝置是安裝在乙烯裂解爐在線分析取樣器出口的箱式單元，預處理裝置的入口通過不銹鋼管線與漩渦冷卻器出口連接，預處理裝置出口通過不銹鋼管線連接在線色譜前段的樣品操作系統并最終進入在線色譜。漩渦冷卻器輸出的裂解氣樣品首先進入緩沖沉降罐，夾帶的水及重質烴類在罐內沉降并最終通過可視排液罐排出，氣體樣品通過氣體過濾器進一步凈化，再通過壓力表和壓力調節閥進行壓力調節以穩定的流量輸出。本裝置采用電加熱，相比以往的蒸汽加熱，溫度控制更加精準，有利于裂解氣樣品的穩定、潔凈。本裝置設置了蒸汽清洗回路，利用裂解路的中壓蒸汽，當在線預處理裝置與在線色譜間的管線污染、堵塞時，可以切斷色譜氣樣輸出，并利用蒸汽沖洗所述管線。本專利技術的突出特點是:(1)無須對原裂解爐取樣系統改造，安裝簡便，工作穩定可靠，不受環境條件變化影響。(2)本裝置采用集成式設計便于使用和維護。(3)本裝置對裂解爐在線分析樣品進行有效的凈化及穩壓，為在線色譜提供穩定、潔凈的分析樣品氣，從而確保在線色譜能長期有效運行，分析數據準確、穩定，能夠為裂解爐實現裂解深度控制提供數據基礎。附圖說明圖1:乙烯裂解爐樣品氣在線預處理裝置示意圖；圖2:乙烯裂解爐在線分析物流流程示意圖具體實施例方式下面對照附圖、結合實施例進一步詳述本專利技術的技術方案，本專利技術的保護范圍不局限于下述的具體實施方式。實施例(一 )乙烯裂解爐樣品氣在線色譜分析的預處理裝置:乙烯裂解爐樣品氣中夾帶有水和本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種色譜氣樣的在線預處理裝置，所述色譜氣樣中夾帶有水和重質烴類；所述預處理裝置(a4)包括：箱體(11)、緩沖沉降罐(2)、排液罐(4)、排液閥(5)、氣體過濾器(6)、壓力調節閥(8)以及連接管線；所述色譜氣樣通過連接管線，進入緩沖沉降罐(2)進行沉降分離，分離得到的液相進入排液罐(4)，再經過排液閥(5)排出所述預處理裝置(a4)；分離得到的氣相進入氣體過濾器(6)，再經過壓力調節閥(8)調節并穩定壓力后，連續輸入在線色譜(a5)。
【技術特征摘要】
1.一種色譜氣樣的在線預處理裝置，所述色譜氣樣中夾帶有水和重質烴類； 所述預處理裝置(a4)包括:箱體(11)、緩沖沉降罐(2)、排液罐(4)、排液閥(5)、氣體過濾器(6)、壓力調節閥(8)以及連接管線； 所述色譜氣樣通過連接管線，進入緩沖沉降罐(2)進行沉降分離，分離得到的液相進入排液罐(4)，再經過排液閥(5)排出所述預處理裝置(a4);分離得到的氣相進入氣體過濾器(6)，再經過壓力調節閥(8)調節并穩定壓力后，連續輸入在線色譜(a5)。2.根據權利要求1所述的在線預處理裝置，其特征在于: 所述預處理裝置(a4)還包括:用于加熱箱體(11)的電加熱器(10)和箱體保溫層。3.根據權利要求1所述的在線預處理裝置，其特征在于: 所述預處理裝置(a4)還包括:位于壓力調節閥(8)之后的清洗切換閥(9)，所述清洗切換閥(9)是三通閥，分別連接色譜氣樣、用于清洗的蒸汽和所述在線色譜(a5)，在線預處理裝置(a4)與在線色譜(a5)間的管線污染、堵塞時，可以切斷色譜氣樣輸出，并利用蒸汽沖洗所述管線。4.根據權利要求1所述的在線預處理裝置，其特征在于: 所述預處理裝置(a4)包括:箱體(11)、緩沖沉降罐(2)、可以觀察液位的可視排液罐(4)、排液閥(5)、氣體過濾器(6)、壓力調節閥(8)，位于壓力調節閥(8)之后清洗切換閥(9)，用于加熱箱體(11)的電加熱器(10)和箱體保溫層，以及連接管線； 所述連接管線采用不銹鋼材質； 所述色譜氣樣通過連接管線，進入緩沖沉降罐(2)進行沉降分離，分離得到的液相進入排液罐(4)，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：巴海鵬，周叢，王國清，張兆斌，陳碩，薛麗敏，南秀琴，司宇辰，杜志國，
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北京化工研究院，
類型：發明
國別省市：
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