歡迎來(lái)到宜昌盛達(dá)科技官網(wǎng),我們是一家專注氣體安全監(jiān)測(cè)與分析的技術(shù)型企業(yè)!
當(dāng)前位置:首頁(yè)>>新聞中心>>技術(shù)文章 ? 氧化鋯氧量分析儀在裂解爐氧含量檢測(cè)中的應(yīng)用
文案編輯:宜昌盛達(dá)科技有限公司 閱讀量:155 次 發(fā)表時(shí)間:2025-09-24 15:13:55
在大型煤制合成氨裝置中,以煙煤為原料的生產(chǎn)過(guò)程會(huì)副產(chǎn)大量含硫化氫的廢氣。一套500 kt/a規(guī)模的裝置,每小時(shí)約產(chǎn)生4~6噸硫化氫。基于硫化氫的物化特性及其環(huán)境危害,對(duì)其排放有嚴(yán)格限制,通常需將其送入回收裝置進(jìn)行資源化利用。與此同時(shí),石油化工烷基化裝置也會(huì)產(chǎn)生大量以硫酸為主的廢酸。為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排與資源高效利用,以硫化氫和烷基化廢酸為原料的裂解工藝得到廣泛應(yīng)用。
該類裂解裝置利用合成氨廢氣中硫化氫高溫燃燒所釋放的熱量,對(duì)烷基化廢酸進(jìn)行裂解。在裂解爐內(nèi),硫化氫與廢酸在高溫下分解為二氧化硫、水等組分,后經(jīng)凈化系統(tǒng)脫除水分、稀酸及重金屬沉淀物,得到純凈的二氧化硫,進(jìn)而作為硫酸生產(chǎn)的原料。裂解爐反應(yīng)溫度高達(dá)1060℃,反應(yīng)介質(zhì)中包含水、二氧化硫、三氧化硫及金屬顆粒等,導(dǎo)致溫度與氧含量的準(zhǔn)確檢測(cè)面臨較大挑戰(zhàn),尤其是氧含量的測(cè)量。
目前,國(guó)內(nèi)外在此類裂解爐氧含量檢測(cè)中主要采用以下兩種技術(shù)路線:
直插式測(cè)量(原位測(cè)量)
將檢測(cè)元件直接安裝于裂解爐出口管道,該處溫度可達(dá)1100℃。該方法響應(yīng)迅速、測(cè)量準(zhǔn)確,但須應(yīng)對(duì)高溫及介質(zhì)中重金屬對(duì)元件的毒化影響。取樣部件與測(cè)量元件需采用特種合金或陶瓷等耐高溫材料,氧化鋯氧量分析儀是此類測(cè)量的典型代表。
抽取式測(cè)量
通過(guò)取樣系統(tǒng)將爐內(nèi)反應(yīng)氣體引出,經(jīng)除塵、降溫、除濕等預(yù)處理后送入氧分析儀。該方式可使分析儀器避開高溫惡劣環(huán)境,延長(zhǎng)使用壽命并降低故障率;但其取樣與預(yù)處理流程復(fù)雜,易發(fā)生腐蝕、堵塞及空氣泄漏,導(dǎo)致響應(yīng)滯后、精度下降,且維護(hù)工作量較大。常見儀器包括磁氧及電化學(xué)式氧分析儀。
此外,裂解爐氧含量測(cè)量元件也常受高溫沖擊與腐蝕影響。因此,合理選型與正確安裝氧含量檢測(cè)儀表,對(duì)裂解爐的穩(wěn)定控制尤為關(guān)鍵。
在以烷基化廢酸和合成氨廢氣為原料制取二氧化硫并生產(chǎn)硫酸的工藝中,必須精確控制裂解爐反應(yīng)溫度與氧含量。不恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件會(huì)導(dǎo)致三氧化硫和還原硫含量升高,二氧化硫產(chǎn)率下降,并引發(fā)后續(xù)凈化系統(tǒng)堵塞等問(wèn)題。選用合適的溫度與氧含量測(cè)量?jī)x表,結(jié)合科學(xué)的安裝與維護(hù)策略,有助于保障硫化氫及廢酸回收裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行,降低非計(jì)劃停車風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而支持上游合成氨裝置的連續(xù)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)全流程優(yōu)化,提升安全性與資源綜合利用水平。
在山東某公司硫化氫擴(kuò)能改造項(xiàng)目中,根據(jù)技術(shù)要求,我們針對(duì)氧含量檢測(cè)進(jìn)行了專項(xiàng)設(shè)計(jì)。選用了適應(yīng)高溫與腐蝕環(huán)境,采用國(guó)外進(jìn)口芯片及傳感器的氧化鋯氧量分析儀,并在工藝管道上合理布置測(cè)點(diǎn),輔以有效的防護(hù)措施,確保測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。DCS復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)合理的參數(shù)設(shè)置與控制邏輯,實(shí)現(xiàn)了燃燒空氣與硫化氫流量的精確配比控制,有效抑制了不合格反應(yīng)物的生成。
為準(zhǔn)確測(cè)量裂解爐出口氧含量,本項(xiàng)目采用直插式氧化鋯分析儀,在出口管道合適位置設(shè)置三套氧化鋯氧量分析儀,構(gòu)成熱備冗余,并于DCS中實(shí)現(xiàn)“三取二”聯(lián)鎖邏輯。
在DCS組態(tài)中,對(duì)空氣與硫化氫流量測(cè)量實(shí)施溫壓補(bǔ)償,提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性??諝馀c硫化氫調(diào)節(jié)閥均選用氣動(dòng)高性能控制閥,配備智能電氣閥門定位器,確保調(diào)節(jié)系統(tǒng)響應(yīng)迅速、控制可靠。
技術(shù)特點(diǎn):
直插式測(cè)量滿足工藝參數(shù)監(jiān)測(cè)需求,助力裝置在設(shè)計(jì)工況下高效穩(wěn)定運(yùn)行。
溫度與氧含量測(cè)量精度符合要求,系統(tǒng)可靠性不低于99.9%。
空氣/硫化氫流量比例控制系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),保障回收裝置長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。
后續(xù)凈化系統(tǒng)中三氧化硫與還原硫含量顯著下降,二氧化硫體積分?jǐn)?shù)提高,系統(tǒng)堵塞頻率降低。
測(cè)量技術(shù)可靠,單點(diǎn)儀表檢修不影響生產(chǎn)連續(xù)性,很大限度減少對(duì)合成氨及硫酸系統(tǒng)的干擾。
氧化鋯傳感器具備良好的耐腐蝕、抗硫中毒、耐磨損與抗熱震性能,適用于高硫、高水分工況。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便于維護(hù),關(guān)鍵元件如鋯管、熱電偶等可在現(xiàn)場(chǎng)快速更換,無(wú)需拆卸整支探頭。
本底電勢(shì)穩(wěn)定,無(wú)需周期標(biāo)定,實(shí)現(xiàn)免維護(hù)運(yùn)行。
目前,國(guó)內(nèi)硫磺制酸裝置常因氧含量測(cè)量不準(zhǔn),導(dǎo)致焚硫爐配風(fēng)控制粗放,多數(shù)裝置采取過(guò)量供風(fēng)方式,造成風(fēng)機(jī)負(fù)荷與電耗上升。調(diào)研顯示,山東省內(nèi)多套硫磺制酸裝置仍普遍采用抽取式測(cè)量,難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制,制約了裝置能效提升。而采用直插式測(cè)量技術(shù)后,實(shí)測(cè)氧體積分?jǐn)?shù)控制精度顯著提高,系統(tǒng)可靠性超過(guò)99.9%,燃燒配比更穩(wěn)定,二氧化硫產(chǎn)率提升約11.5%,后續(xù)轉(zhuǎn)化吸收系統(tǒng)的堵塞與腐蝕情況也得到明顯改善。
本文關(guān)鍵詞:氧化鋯氧量分析儀,氧化鋯分析儀,氧含量分析儀
本文作者:宜昌盛達(dá)科技有限公司,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處!
宜昌盛達(dá)科技有限公司成立于2015年,是一家專注氣體安全監(jiān)測(cè)與分析的技術(shù)型企業(yè),長(zhǎng)期為不同行業(yè)的氣體分析應(yīng)用客戶提供可靠的分析儀產(chǎn)品和解決方案。