在线氢浓度分析仪预处理系统的改进

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随着炼油厂原油加工规摸的扩大及加工国外进口高含硫原油比例的增加，国家对环境保护的重视，硫磺回收尾气处理更加重要。硫磺回收率的提高和尾气处理排放的限制，对稳定生产和自动化在线分析仪控制水平提出了更高的要求。

中国石化齐鲁分公司胜利炼油厂 80 kt/a硫磺回收装置尾气加氢单元，设计选用了美国Tele。

dyne238在线氢浓 度分析仪 (仪 表位号 AT-502)，测量范围0～6%。但自安装以来-直不能正常使用，影响了生产操作和加氢反应效果。为此，对工艺操作和原设计在线氢浓度分析仪的采样预处理系统进行了改进，改进后分析仪运行状况良好1 尾气加氢单元工艺原理简介图 1 工艺流程示意如图1所示，由制硫单元来的硫磺尾气与氢气7昆合后进入加氢反应器(R201)中，在加氢催化剂的作用下，其中的sO 、CS 、COS、S与氢气反应转化为 Hs，加以回收利用。加氢反应器的入口氢含量由AIC-502调节控制，并通过在线氢浓度分析仪 AT-502实时跟踪分析，取样点在尾气急冷塔(C201)出口过程气管道碟阀前后。若氢气量过大，会造成氢耗高增加成本；氢气量小，则加氢反应不完全，未反应的 s0 会形成 H sO，，造成急冷塔 pH值下降，严重腐蚀设备，还易造成单质硫穿透并堵塞后续设备，影响达标排放。

2 采样预处理系统设计缺陷分析采样预处理系统与在线氢浓度分析仪安装在同-个立式防爆仪表柜中，并处于仪表柜的下半部分。立式防爆仪表柜固定在地面上，取样点引样管至仪表柜竖向横向延伸各两次，拐弯部位 4处，总长20 1TI，距地面垂直距离 13 ITI，正负取样点距离 1 in，正负取压点尾气管道压力约为 0.09MPa，温度40℃左右，引样管采用 12 mm钢管，- 次阀选用球阀(见图2)。

采样预处理系统工作原理：加氢后的尾气经- 次球阀进入冷井降低温度，并通过过滤器过滤掉微量水和杂质后，再进入转子流量计计量(调整进气量)，通过防爆阻火器进入仪表测量室进收稿日期：2012-08-06；修回日期：2012-10-23。

作者简介：许连生(1957-)，1987年毕业于中国煤炭经济学院石油工业管理工程专业。现在中国石化齐鲁分公司胜利炼油厂仪表车间从事技术管理工作。电话：0533-7561498，1 3606436803。

第4期 许连生.在线氢浓度分析仪预处理系统的改进 ·355·行分析检测；检测后的气体进入引射器，引射器通过0.3 MPa的蒸汽作动力，使尾气在流动中产生负压(抽真空)加速尾气回流完成整个采样循环过程。

图 2 预处理系统流程示意在线氢浓度分析仪及采样预处理系统实际投用后与设计的差距很大，在线氢浓度分析仪不能正常使用，主要反映在3个方面：①尾气仪表正负取压点压力均为0.09 MPa，不能流动，而且进入阻火器后压力进-步下降，实际压力小于 0.09MPa；②采样及预处理系统管线长 20 m，拐弯 4处，对已低于 0.09 MPa的循环压力又增加了阻力；③引射装置安装在防爆柜内，用 0.3 MPa蒸汽作为引射动力，柜内温度高、效果不理想，预处理系统压力不正常时，蒸汽带水反向进入在线氢浓度分析仪测量室内易造成污染，严重的腐蚀金属线圈，损坏仪表设备。2001年就曾出现蒸汽倒进仪表测量室造成仪表损坏的事故，导致在线氢浓度分析仪长期不能正常使用，影响硫磺尾气加氢装置正常生产。

3 采样预处理系统改进及效果针对上述问题，考察国内其他同类型装置氢浓度在线分析仪的使用情况发现，采用进 口专用真空泵可以实现尾气采样正向循环，进而较好的发挥氢浓度在线分析仪的功效。但成本费用太高，-台进口专用真空泵价值7 000美元，超过-台新的分析仪表价格，而且真空泵使用220 V交流电，不仅增加了电费，而且仪表维护量也会明显增大。

对此，结合工厂实际情况，决定本着即节约能源又不添加新设备的情况下，对现有采样预处理系统的设计配置、引射器动力方式、装置安装位置进行优化改造(见图3)。

尾气I蝶兽 j仪动力氮气图3 改进后预处理系统流程示意首先把引射器安装位置从仪表柜中移到尾气负压-次球阀旁200 mm处，将动力蒸汽改为0.3MPa的氮气，大大降低了由于管道长、高度压差大f AP 13 m ×1 000 kg/m。×9.807 m/s。0. 127 4MPa)的反作用压力，使正压进气压力(0.3 MPa-0.127 4 MPa0.126 MPa)大于0.09 MPa，进而预处理系统能够实现正压循环，达到在线氢浓度分析仪正常分析状态。同时用 mm紫铜管通氮气，并通过引射器回流到尾气管道，不会影响下-步工艺生产条件，而且投资孝安全可靠。

改进后的在线氢浓度分析仪采样预处理系统，完全达到预期使用效果，尾气中氢含量由5%- 6%降至2% -3%，每年减少氢气消耗约 200 t，尾气排放总硫含量 由 687 mg/m 降至 400 mg/m ，pH值稳定在7左右，保证了尾气加氢生产工艺控制水平的稳定、经济、环保、安全运行。

4 结论及建议通过对硫磺回收装置尾气加氢在线氢浓度分析仪预处理系统的改进 ，使原设计预处理系统流程简单，安装方便，费用低廉，仪表操作、维护便利，氢气消耗降低，装置运行稳定，尾气排放达标，有效预防了设备腐蚀和堵塞，经济、环保、效益显著。

硫磺回收装置尾气加氢单元在线氢浓度分析仪要就近安装，最好在取压点即急冷塔上部人行过道护栏内适当处，这样既能节省费用 、又便于维护。

(下转第358页)· 358·齐 鲁 石 油 化 工QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 2012年第 40卷量的催化剂。

表 1 工艺操作条件项目 醚化反应器 催化蒸馏塔 萃取塔 甲醇精馏塔D006型催化剂具有活性高、副产物少、起始温度低、操作弹性大的特点，主要性能指标见表2，主要工业应用数据见表3。

4 结语中国石化齐鲁分公司研究院先后开发了列管式反应技术、筒式外循环反应技术、混相创应技术、催化蒸馏技术以及混相反应蒸馏技术等5种MTBE工艺技术，并应用于工业生产，技术先进，成熟可靠，尤其是催化蒸馏合成MTBE技术在国内广泛推广应用，生产装置接近60套，装置最大生产能力为 156 kt/a，在国内占主导地位。

表 2 D006型树脂催化剂主要性能指标项目 指标交换容量/(mmol·g )含水量(W)，%干品湿品湿视密度/(g·mL )湿真密度/(g·mL )耐磨率，%粒径分布，%0.355-1.250mm≥5.2O3.0～10.05O.0～58.O0.70～0.851.15～ 1.25≥90.00≥95.0<0.355mm ≤1.0PRoDUCTIoN TECHNoLoGY oF M TBEAND ETHERIFICATION CATALYSTHe Zonghua，Liu Shuzhi，Da Jianwen(Research Institute of Qilu Branch Co.，Zibo Shandong 255400)Abstract：The paper described the characteristics of five kinds of MTBE production tech-nologies developed by Research Institute of Qilu Branch Co.，and elaborated properties featuresof etherification catalyst which had higher market occupancy。

Key words：MTBE；etherification；resin catalyst；catalytic distillation(上接第 355页)御)ROVEM哐NT oN PRETREA 佃 NT SYST]EM OF oNLD E HYDROGENCoNCENTRATIoN ANALYZER FoR TAIL GAS HYDRoGENATIoNXu Liansheng(Shengli Refinery of Qilu Branch Co.，SINOPEC，Zibo Shandong 255400)Abstract：The paper introduced problem of online hydrogen concentration analyzer can twork normaly on tail gas hydrogenation unit of 80 kt/a sulfur recovery device in Qilu Shengli re-finery，found design defect of the pretreatment system and made targeted technology improve-ment.Running status of the analyzer after modification was good and ensured the tail gas hydro-genation reaction effect。

Key words：tail gas hydrogenation；hydrogen analyzer；pretreatment system ；improvement