在线分析小屋系统在EO装置中的应用.docx

在线分析小屋系统在装置中的应用EO钱耀红李亚楠(天华化工机械及自动化研究设计院有限公司苏州自动化研究所，江苏苏州215128)摘要介绍SD专利技术EO装置成套分析系统的主要组成和关键技术指标的计算、设计方法和经验数据。关键词在线分析小屋系统成套技术EO装置在线分析仪表组成指标计算设计方法中图分类号文献标识码文章编号TH83B1000-3932(2013)07-0910-07石油化工行业的欣欣向荣，也带动了成套分析系统在石化行业颇具规模的应用。在线分析小屋系统成套技术是根据现场应用条件和工艺样品分析要求，将在线分析仪表、取样单元、样品传输、样品处理系统、现场分析小屋、安全报警控制系统、供热通风与空调系统(HVAC)、公用工程(总管系统、载气减压切换系统、电源接线配电系统、信号输出处理及远传通信等)和附属设备，进行系统设计、集中安装、联合调试，从而实现自取样→分析→样品排放的系统工程。保证在线分析仪表能长期、稳定、准确又可靠地运行。随着国内大型乙烯装置的建设，乙烯的衍生物及其中间体也呈产品产业链模式。EO衍生的各种衍生精细化工新材料产品的增加，使EO的需求量也大增。目前，全世界的EO工业化生产装置几乎全部采用以银为催化剂的乙烯直接氧化法。全球EO装置90%以上的生产能力采用Shell公司、美国SD(科学设计公司)和美国UCC3家公司的专利技术。此外，拥有EO生产技术的还有日本触媒公司、美国DOW公司及德国的赫斯公司等。Shell、SD和UCC3家公司的乙烯氧化技术水平接近，但技术上各有特色。如何快速、准确又及时地掌握工艺物料的组分，达到优化控制、节约能源、提高产量及安全生产等目的，即为笔者将要介绍的主要应用和设计理念。在线分析仪是在线测量仪器，在线分析小屋成套系统扩大了的在线分析仪器的应用范围，只有分析仪器的检测准确度较高时才能体现成套系统的应用价值，也是成套系统应用中最复杂的课题，涉及气样存在非测量组分的干扰;样品相态忽变;标准物质的准确度以及正确保存与使用;校准仪器的正确操作;分析仪表原理，固有误差指标;系统在现场的合理施工;正确选择工艺取样点;温度、湿度、舒适度及外磁场等应用条件的控制;在线分析仪表和系统固有误差的处理及校正等。对于成套分析系统的固有误差和影响误差，必须从根本上得到控制和解决，再进行必要的仪表误差校正，才能实现准确计量。协调处理上述问题很不容易，既是理论问题也是实践问题。在此，针对中国石油东北炼化工程有限公司吉林设计院的SD专利技术EO装置，从分析小屋的设计要求、一体化样品取样及其前处理单元设计方法和思路、样品传输单元设计要求、样品预处理系统设计思路、安全报警控制系统设计方法与思路、供热通风与空气调节系统(HVAC)的设计与选用、在线分析仪表的选择和应用及公用工程配置等方面进行介绍。1设计要求*外形尺寸分析小屋的主框架设计为型钢焊接框架式结1．1构，其外形尺寸6000mm(长)×3000mm(宽)×3100mm(高)，室内净高2700mm;内、外墙和屋顶由π型钢板拼装铆接;屋顶为A型结构，坡度大于5°;外墙板和房顶材质采用1．5mm厚的拉丝不锈钢板;内墙和屋顶采用1．5mm厚的热浸镀锌钢板，表面喷塑，ＲAL9016亚光;墙厚70mm，内、外墙、屋顶和房顶间充填65mm厚的聚氨脂保温材料;分析小屋屋顶内部填充100mm厚的聚氨酯保收稿日期:2012-12-20*第7期钱耀红等．在线分析小屋系统在EO装置中的应用911温材料;地板采用4．5mm厚的铝合金花纹板。雨、防尘且隔热，外壳防护等级为IP55。门分析小屋有一个正门和一个安全门，外开型，非折叠结构，净尺寸2000mm(高)×900(宽)mm，材质为不锈钢板，铰链和螺钉为不锈钢材质。门上开有一个400mm×400mm的钢化玻璃观察窗，带阻尼限位闭门器和推杆式逃生锁，门外有锁孔和把手，门框边缘有氯丁橡胶密封条。一体化样品取样及前处理单元的设计方法在SD专利技术的环氧乙烷工艺中，对分析系统样品的滞后时间和伴热温度有着较为苛刻的要求，必须保证样品取样至预处理系统的滞留时间不超过10s(案例一);而且样品全程温度不能有突变，需维持在60℃(实际应用中高于45℃即可)，为此必须在各环节做到传输管线最短;样品补热无死区。因此，采用取样和前处理系统一体化的设计理念，目的是去除采样探头到前处理系统的样品传输管线，降低伴热管线施工盲区;将样品取出后以最快的方式进入前处理系统滤除杂质并补热减压，使其样品至预处理系统的流速和压力趋于稳定。一体化样品取样和前处理单元由可插拔的取样探头和前处理系统组成，如图1所示。1．221．3其他分析小屋外部安放钢瓶、接线箱和各种辅助设备，安装位置顶部有向外延伸800mm的防雨檐，材质与小屋外墙一致。屋顶带有起重用吊耳，整体机械强度满足起吊、拖运、运