一種用于載線激光分析儀的信號(hào)接收光學(xué)視窗的吹掃方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及天然氣部分氧化制乙炔工藝，尤其涉及天然氣部分氧化制乙炔工藝中 氧含量分析儀的載線檢測(cè)方法中用于載線激光分析儀的信號(hào)接收光學(xué)視窗的吹掃方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 天然氣部分氧化制乙炔工藝，原料天然氣和氧氣經(jīng)過(guò)預(yù)熱后在裂解裝置核心設(shè)備 乙炔爐中發(fā)生部分氧化反應(yīng)生成裂化氣，裂化氣經(jīng)除塵處理后離開(kāi)乙炔爐，在乙炔爐下游 的壓縮裝置，將裂化氣壓縮至1. 1MPa，壓縮后的裂化氣進(jìn)入提濃裝置，裂化氣在提濃裝置 通過(guò)溶劑（NMP)的選擇性吸收被分離成三種氣體混合物：乙炔、尾氣和高級(jí)炔烴氣體(簡(jiǎn)稱(chēng) HA)。乙炔被回收達(dá)到至少99. 10%的純度，作為產(chǎn)品送到下游的聚乙烯醇車(chē)間做原料。尾 氣中含有難溶于吸收劑的氣體，除了甲烷、二氧化碳、乙烯和氮?dú)馔?，主要是氫氣和一氧?碳，作為產(chǎn)品送到下游的甲醇車(chē)間做原料。
[0003] 從裂解裝置乙炔爐出來(lái)的裂化氣中所含碳黑量很高，在這種情況下不能用于進(jìn)一 步加工。所以，在電濾器中使碳黑除到10mg/m3以下。電濾器安有施加負(fù)電壓的放電電極。 沉淀電極排列在放電電極之間，被高壓電電離了的水滴所包圍的碳黑就沉淀在電極上。然 后從電濾器頂部通過(guò)沖水將炭黑除去。
[0004] 為確保裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在裂解裝置電濾器出口設(shè)置載線氧含量分析儀，實(shí) 時(shí)對(duì)裂化氣中的氧含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于天然氣部分氧化制乙炔裂解裝置生產(chǎn)的裂化氣中含 有較大量的粉塵和聚合物，以前所采用的常規(guī)氧含量分析儀需要一個(gè)預(yù)處理系統(tǒng)對(duì)樣品氣 進(jìn)行處理，然后再進(jìn)行分析，導(dǎo)致預(yù)處理系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)取樣管道堵塞的問(wèn)題，需要儀分人 員每天對(duì)每個(gè)取樣管至少疏通一次，造成儀分人員工作量非常大，由此帶來(lái)的人為誤操作 概率、設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)及故障率都較高。更重要的是采樣預(yù)處理系統(tǒng)工藝氣體流通時(shí)間 長(zhǎng)，引起整個(gè)載線分析系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間嚴(yán)重延遲，使測(cè)量結(jié)果不能實(shí)時(shí)的反應(yīng)被測(cè)介質(zhì)中的 真實(shí)氧含量，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的指導(dǎo)性不強(qiáng)，存在潛在安全隱患。
[0005] 載線激光分析儀作為一種新型的檢測(cè)儀器，用激光能量被氣體分子"選頻"吸收形 成吸收光譜的原理來(lái)測(cè)量氣體濃度。半導(dǎo)體激光在線氣體分析儀采用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸 收光譜技術(shù)，較好地解決背景氣體的交叉干擾和粉塵污染對(duì)測(cè)量的干擾，具有無(wú)需采樣預(yù) 處理系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)安裝測(cè)量、測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。廣泛用于鋼鐵冶金、石油化工、 生化制藥、環(huán)境保護(hù)、航空航天及其他需要進(jìn)行氣體檢測(cè)分析的場(chǎng)合。
[0006] 載線激光分析儀主要由發(fā)射單元、接收單元和中央分析儀器三部分構(gòu)成，發(fā)射單 元發(fā)出的激光束穿過(guò)被測(cè)管道，被安裝在直徑相對(duì)方向上的接收單元中的傳感器接收，獲 得的測(cè)量信號(hào)通過(guò)線纜傳輸?shù)街醒敕治鰞x器。中央分析儀器對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分析，得到被 測(cè)氣體濃度。激光氧分析儀設(shè)備較簡(jiǎn)單，便于維護(hù)，并且在設(shè)計(jì)上有防堵的吹掃氮?dú)猓ＷC 檢測(cè)系統(tǒng)光學(xué)接收視窗的清潔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提出一種用于載線激光分析儀的信號(hào)接收光學(xué)視窗的吹掃方 法，保證激光分析儀穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)其清潔處理過(guò)程，同時(shí)確保工藝介質(zhì)不受外 界氣質(zhì)的影響，保證下游裝置的產(chǎn)品質(zhì)量氮?dú)夂坎怀瑯?biāo)。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：一種用于載線激光分析儀的信號(hào)接收光 學(xué)視窗的吹掃方法，采用吹掃氣對(duì)載線激光分析儀的信號(hào)接收光學(xué)視窗進(jìn)行吹掃，其特征 在于：所述吹掃氣中包括炔烴氣體、N2、02和C0,其中02含量低于0. 10%，CH4含量低于4%。
[0009] 所述吹掃氣中H2含量為50%~65%，C0含量為20%~35%，CH4含量為3%~4%。
[0010] 所述吹掃氣中H2含量為25%~45%，C0含量為35%~55%，CH4含量為2%~3%。
[0011] 所述吹掃氣中H2含量為30%~40%，C0含量為40%~60%，CH4含量為3%~4%。
[0012] 所述吹掃氣中含有H2 為 60%，C0 為 30%，CH4 為 5%，C2H4 為 0· 25%，N2 為 0· 8%，C02 為 3. 85%，02 為 0· 09%，C2H2 彡 0· 01%。
[0013] 所述吹掃氣的流量為12NM3/H。
[0014] 所述吹掃氣的吹掃壓力為0· 55~0· 65MPa。
[0015] 本發(fā)明采用載線激光分析儀消除了帶有采樣預(yù)處理系統(tǒng)的常規(guī)載線氧含量分析 儀反應(yīng)滯后、維護(hù)工作量大的缺點(diǎn)，保證了工藝運(yùn)行的安、穩(wěn)、長(zhǎng)運(yùn)行，提高自動(dòng)控制和管理 水平，有利于控制非計(jì)劃停車(chē)，減少備品、備件的費(fèi)用，減少儀分人員的維護(hù)工作量。同時(shí)能 較好地解決背景氣體的交叉干擾和粉塵污染對(duì)測(cè)量的干擾，達(dá)到測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快 的目的。
[0016] 利用激光能量被氣體分子"選頻"吸收形成吸收光譜的原理來(lái)測(cè)量氣體濃度。采 用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)，較好地解決背景氣體的交叉干擾和粉塵污染對(duì)測(cè)量的 干擾，具有無(wú)需采樣預(yù)處理系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)安裝測(cè)量、測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
[0017] 通過(guò)與原有的分析儀的效果比較可以得出： ①激光分析儀精度高，檢測(cè)靈敏高。反應(yīng)出的情況更接近真實(shí)值，能夠更有效的保證生 產(chǎn)的安全運(yùn)行。
[0018] ②激光分析儀不需要預(yù)處理系統(tǒng)，運(yùn)行周期長(zhǎng)。激光氧分析儀設(shè)備較簡(jiǎn)單，便于 維護(hù)，并且在設(shè)計(jì)上有防堵的吹掃氣，保證了檢測(cè)系統(tǒng)的清潔。
[0019] ③激光檢測(cè)分析儀運(yùn)行平穩(wěn)。
[0020] ④由于儀器中無(wú)運(yùn)動(dòng)部件和消耗部件，維護(hù)和標(biāo)定工作量非常少。該分析儀運(yùn)行 較穩(wěn)定，減少了校表過(guò)程中發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)性。
[0021] ⑤安裝檢修簡(jiǎn)單，它直接在過(guò)程氣體管道相對(duì)的兩側(cè)開(kāi)兩個(gè)圓孔并焊接兩個(gè) DN50焊接法蘭，將根部閥和儀器法蘭安裝到焊接法蘭上，發(fā)射單元和接收單元及中央分析 儀通過(guò)自身鎖箍安裝到儀器法蘭上。
[0022] ⑥維護(hù)和標(biāo)定簡(jiǎn)單實(shí)用。維護(hù)時(shí)，只需關(guān)閉根部閥，擰下鎖箍，擦凈光學(xué)視窗后再 擰上鎖箍即可。標(biāo)定時(shí)，只需關(guān)閉根部閥，擰下鎖箍，將發(fā)射單元和接收單元安裝在標(biāo)定管 上，通入標(biāo)氣，操作中央分析儀器或PC功能菜單即可完成標(biāo)定。
[0023] 本發(fā)明中確保了激光分析儀透過(guò)率維持在90%以上，對(duì)光學(xué)視窗進(jìn)行清潔處理， 保證了工藝介質(zhì)中的炭黑粉塵，水滴不會(huì)沉積在激光分析儀光學(xué)信號(hào)接收視窗上。通過(guò)對(duì) 吹掃氣源的選擇，既確保激光分析儀的穩(wěn)定運(yùn)行，又不將外部氣體帶入工藝氣質(zhì)內(nèi)而影響 產(chǎn)品質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為本