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激光在線氣體分析儀在尿素脫氫反應器的實際監測方案
煉油化工企業采用二氧化碳汽提工藝生產尿素，在生產過程中要求對脫氫反應器出口氧氣濃度進行實時在線檢測。企業在出口處安裝氧含量檢測分析系統，使用中經常出現無法正常運行的情況，通過和同行業的朋友交流得知，很多大氮肥廠在檢測點使用這種氧分析儀表的效果也不理想。檢測取樣點具有壓力高、二氧化碳濃度高、總硫易結晶的特點，而之前使用的磁力氧表只能在常溫常壓、無雜質、無干擾的情況下才可以正常使用，因此，分析的數據誤差很大。為了確保工藝控制和有效保護設備安全運行，需要選擇新技術的其它檢測原理的在線氧含量分析儀系統。
如果尿素汽提塔放空尾氣進入爆炸性組分，裝置的安全運行受到影響。尿素脫氫反應器出口氧含量測量方式需要進行改進，要考慮成本的投入，達到工藝的使用要求，讓分析儀系統能夠在惡劣的工況條件下發揮其作用。使用抽取旁路式激光氧氣分析儀系統來實現對氧氣濃度的監測，能夠在尿素脫氫反應器出口進行現場實時、連續的檢測和分析，在高溫高壓、多雜質的環境下也可以正常使用。
方案詳情：對二氧化碳原料氣脫氫處理后氣體中的氧氣含量實施在線分析，其主要目的就是對氧氣濃度能夠精確控制。若氧氣濃度低于控制值，就會引起尿素合成高壓設備材料的腐蝕；若氧氣含量過高，會影響尿素合成率和惰性氣體的處理系統操作。需要監測的成分是氧氣，測量范圍：0-1.5%；模擬型號：4-20mA；防爆等級：Exd ⅡC T6。
實施方案：使用激光氧氣氣體分析系統，不受背景氣體干擾，不受雜質（如總硫結晶）、溫度、壓力和流量變化的影響，能夠確保氧氣測量準確。原理：可調諧半導體激光光譜吸收技術TDLAS本質上是一種光譜吸收技術，通過分析激光被氣體分子的選擇性吸收來獲得氣體的濃度。它與傳統紅外光譜吸收技術的不同之處在于，半導體激光光譜寬度遠小于氣體吸收譜線的展寬，因此，半導體激光吸收光譜技術是一種高分辨率的光譜吸收技術。系統采用特定波長的激光束穿過被測氣體，激光強度的衰減與氣體的濃度滿足朗伯比爾定理，因此可以通過檢測激光強度的衰減信息分析獲得被測氣體的濃度。采用半導體激光吸收光譜技術的激光氣體分析儀可從原理上抗背景氣體的干擾，測量結果可靠性高。測量系統采用的儀器在出廠前均經過準確標定，為了確保儀器的精度，定期進行標定，維護時可將標準氮氣連至標定管路進行零點調零，通入已知濃度的標準氣進行量程標定。
2022年8月，激光氧氣氣體分析儀系統安裝調試投入使用，經過11個月的使用，期間wu故障無維護正常運行，并對整套系統進行了各個部件的檢查，所有儀器設備都完好，其各項指標和參數與調試值相比較保持穩定，使用情況非常好。
國內石化企業的生產工藝、生產設備和儀器儀表等硬件設施也非常好，就是在自動化控制手段等方面，和國外存在一些差距。很多石化企業往往采用化驗室跟蹤分析的方法對物料質量指標的分析，本身就存在很多問題。使用激光氧氣氣體分析儀系統和相關行業應用經驗相結合，為現場提供性價比高的應用解決方案，繼而推動各行業的生產工藝技術進步和創新，同時對生產安全工作的要素進行監控，確保生產能夠穩定可靠安全的運行。
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