[实用新型]乙烯裂解气在线分析取样设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种乙烯裂解气在线分析取样设备。

背景技术

以德国西门子公司生产的MAXUM-II型气相色谱分析仪原理为依据，结合乙烯裂解气的性质，对背景技术叙述如下：

乙烯裂解工艺过程简介

天然气进入乙烯裂解炉以后，经高温加热进行裂解，产生裂解气。裂解气中含有H₂、CH₄、C₂H₄、C₃H₆、C₃H₈等成份，同时也含有未被裂解转化的天然气、水蒸汽、焦粉、焦油和其它少量杂质。裂解产品从裂解炉出来后，温度高达400℃，经过滤器后进入换热器，把温度降到200℃后被送出。

分析取样系统简介

为了掌握裂解气成份情况和天然气转化情况，需对裂解气进行成份分析。分析裂解气中的氢气，甲烷，乙烯，丙稀的含量。丙稀与甲烷的比值(P/M)或丙稀与乙烯(P/E)的比值分析作为裂解深度。这些成份采用德国西门子公司生产的MAXUM-II型气相色谱分析仪进行在线分析。由于裂解产品温度高达400℃，并且含有水蒸汽、焦油、焦粉等其它杂质，所以产品不能直接进入色谱分析仪进行分析，需一套取样设备进行一系列处理，使样气达到要求的温度和洁净程度。使分析仪的分析结果更加准确。

取样设备由取样阀8、冷却器4和过滤器2组成。取样位置在裂解炉5出口处，样气经取样冷却器后，温度被降到17℃。冷却器4带有一套温度控制系统，调节器为就地气动调节器。分析间3内的过滤器2内装有毛毡、金属丝网和干燥剂，过滤器2与分析仪1连接见图1。

背景技术存在的问题

(1)取样截止阀为针型截止阀，经常被焦粉和焦油堵塞，影响样气通过，使分析系统无法正常工作。

(2)在正常生产期间取样阀处于打开状态，裂解炉在清焦、突然停车或刚开车时，焦粉和非正常生产产品进入取样线，影响分析仪的正常样品分析。

(3)分析间内滤器经常充有液体，严重影响过滤效果。

(4)就地气动调节器故障率高、维修困难、控制效果不好。

(5)进入分析仪的样气仍含有少量焦油和水蒸汽，样气杂质沉降过滤效果不好。

实用新型内容

本实用新型的目的是改变取样管线位置和在取样阀后增加一套与停车信号联锁的气缸阀，保证进入色谱分析仪的样气连续、洁净，使分析仪分析结果更加准确。

本实用新型所述的分析取样设备由取样阀、冷却器、过滤器、气缸阀组和气液缓冲隔离罐组成，取样阀为球型截止阀，进口端连接在通过过滤器与裂解炉连接的换热器出口处，取样阀出口端连接气缸阀组，气缸阀组与停车信号联锁系统连接，气缸阀组的出口端与带有温度控制器的冷却器进口端连接，冷却器出口端与气液缓冲隔离罐进口端连接，冷却器的温度控制器与DCS控制系统连接，气液缓冲隔离罐的出口端与分析间的过滤器连接，过滤器与分析仪连接，过滤器内装有毛毡、金属丝网和干燥剂，气液缓冲隔离罐底部与排放阀连接。

取样设备设计说明：

(1)把取样位置改在换热器之后，取样阀由原来的针型阀改为球型截止阀。从裂解炉出来的产品温度高，焦粉、焦油、水蒸汽和其它杂质多，又加上针型阀流通面积小，使取样阀易被这些成份堵塞。并且取样阀堵塞时，由于生产的连续性，无法及时清堵。从而影响分析仪的投用。换成球型阀以后，流通面积增大，使取样阀不易被堵。产品经过过虑器和换热器后，有相当一部分焦油等杂质被沉降下来。取样阀改在此处减缓了对阀的堵塞。另外，产品经换热器以后温度被降到200℃.在换热器后取样，使取样系统对样品进一步降温变得更加容易。

(2)在取样阀后加上一套气缸阀，此阀与停车信号联锁。

由于取样阀是手动开关，在装置非检修期间，取样阀一直处于打开状态。裂解炉在清焦、突然停车或刚开车时，焦粉和非正常生产产品进入取样线，影响分析仪的正常样品分析。为了防止非正常产品进入分析仪，在停车时，及时关闭气缸阀。同时，在开车时气缸阀延时打开10分钟，待装置生产出合格样品时在进行取样检测。

(3)把经过冷却器的样气由17℃改为6℃。

经过长时间摸索和实验，样气在6℃时，焦油、焦粉和水蒸汽沉降的效果最好，含杂最少，分析仪分析结果最靠近真实值。因此，把传统的17℃样气改为6℃。这是通过改变冷却器温度控制器的温度设定值来实现的。由于温度调节是在DCS上实现，所以，设定进行值是在DCS上进行设定。

(4)在分析间外加装一个气液缓冲隔离罐。