專利名稱：在線分析蒸氣相工藝流的方法
在線分析蒸氣相工藝流的方法 本發(fā)明涉及使用近紅外光譜法(NIR)在線分析烴蒸汽轉(zhuǎn)化中的蒸氣相工藝流 (process stream)。 用于制備例如甲醇的化學(xué)制品的合成氣通常取自于催化劑存在下的烴，典型的為 石腦油或天然氣的蒸汽轉(zhuǎn)化。產(chǎn)自蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的合成氣包含一氧化碳、氫氣和二氧化碳
的混合物。通常，產(chǎn)生的一氧化碳?xì)錃獾哪柋炔皇怯糜谌缂状忌a(chǎn)的下游化學(xué)工藝的 最優(yōu)比例。因此，一般做法是去除在轉(zhuǎn)化反應(yīng)中同時產(chǎn)生的二氧化碳，并將所需要的量循環(huán) 回轉(zhuǎn)化器。在轉(zhuǎn)化器輸入中加入的二氧化碳改變了一氧化碳?xì)錃獾哪柋?。小心控制?環(huán)的二氧化碳的量能得到所需的一氧化碳?xì)錃獾谋壤Ｍǔ?，是通過使用溶劑(典型地 為鏈烷醇胺水溶液)的吸收反萃取來分離二氧化碳，隨后壓縮至循環(huán)回轉(zhuǎn)化器的必要的壓 力。如果在蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)中產(chǎn)生的二氧化碳的量能夠被調(diào)整或最小化將會是有利的。
蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的輸入組分為水(水蒸汽)、烴以及任選的二氧化碳。輸入組分典
型的被預(yù)加熱至至少50(TC的溫度，并在至少15barg的壓力下被輸入轉(zhuǎn)化器。在這些條件 下，輸入組分為氣體。 常規(guī)的蒸氣相分析技術(shù)為氣相色譜。但是，當(dāng)采用氣相色譜時，發(fā)現(xiàn)有些組分如水 蒸汽可能發(fā)生冷凝，使得獲得可接受精度的組成數(shù)據(jù)變得困難。因而高度期望在分析中保 持處于蒸氣相中的工藝流。然而，并不期望分析非常高的溫度的工藝流，例如在蒸汽轉(zhuǎn)化器
中采用的溫度，因為可能不容易獲得能夠承受如此高溫的分析設(shè)備，或這種設(shè)備可能很昂
蟲 貝° 因此，本發(fā)明提供一種在線分析工藝流的方法，該工藝流是蒸汽轉(zhuǎn)化器的輸入流 (feedstream)或輸出流，該工藝流具有至少200°C的溫度，工藝流的組分處于蒸氣相中，該 方法包括 (a)從工藝流中提取滑流(slipstream);
(b)冷卻滑流至高于其露點的溫度； (c)使用近紅外(NIR)光譜法分析冷卻的滑流以獲得表征工藝流中NIR-吸收組分 的光譜；以及 (d)使用化學(xué)計量學(xué)技術(shù)將所獲得的光譜與從NIR光譜法建立的校正模型進(jìn)行關(guān) 聯(lián)，以確定工藝流中一種或多種NIR-吸收組分的濃度和/或分壓。 典型的是，在烴的蒸汽轉(zhuǎn)化中，組分水蒸汽、烴以及任選的二氧化碳在高溫和高 壓下被輸入轉(zhuǎn)化器。烴可以是，例如石腦油(n即htha)或天然氣。天然氣主要包括甲烷，但 也可含較少量的低級脂肪族烴，如乙烷和丙烷。這樣，工藝流可能包含的組分為水蒸汽、甲 烷和二氧化碳。二氧化碳可能來自含二氧化碳的循環(huán)流或來自其它來源。有利的是，滑流 可以在二氧化碳循環(huán)輸入接頭之后的點取自于轉(zhuǎn)化器的輸入流。 蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)產(chǎn)生含一氧化碳、氫氣、未轉(zhuǎn)化的烴以及二氧化碳的輸出流。因而， 工藝流可能包含的組分為一氧化碳、氫氣、甲烷和二氧化碳。典型的是，在商業(yè)實踐中，二氧 化碳被從輸出流分離出，并且至少一部分二氧化碳被循環(huán)回到轉(zhuǎn)化器中。有利的是，滑流可 以在二氧化碳分離出輸出流之前的點取自于轉(zhuǎn)化器的輸出流。
蒸汽轉(zhuǎn)化器可以是任何適合的轉(zhuǎn)化器單元，例如商業(yè)上可提供的，還可以是單程 轉(zhuǎn)化器或二段式轉(zhuǎn)化器。典型的是，轉(zhuǎn)化器為燃燒爐，包含充填有傳統(tǒng)蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑，例 如氧化鋁負(fù)載的氧化鎳的平行管束。 在本發(fā)明的方法中，工藝流的組分處于蒸氣相中，但組分也可在壓力下。工藝流的 溫度和壓力取決于蒸汽轉(zhuǎn)化工藝的性質(zhì)。本發(fā)明的方法適于分析蒸汽轉(zhuǎn)化器的輸入流和/ 或輸出流，溫度為至少200°C，比如200至50(TC，例如200至350°C 。工藝流可以在大氣壓 下或更高壓力下，例如在至少10barg的壓力下，比如10barg至100barg的范圍內(nèi)。
滑流由工藝流的一部分構(gòu)成?；鞯捏w積不是至關(guān)重要的，但是，可實施的滑流冷 卻的速度將隨著滑流體積的減少而提高?；鞯妮^快冷卻，會使本發(fā)明的方法實施的越頻 繁。 滑流的冷卻可通過空氣冷卻實現(xiàn)?？蛇x的是，滑流的冷卻可通過水夾套實現(xiàn)。
通過將滑流冷卻至高于其露點的溫度，即在滑流的組分將要開始冷凝的溫度，滑 流的組分被保持在蒸氣相中。因而，本發(fā)明實現(xiàn)了高精度組成數(shù)據(jù)的確定，因為分析期間的 組分冷凝被避免了。 實踐中，滑流被適當(dāng)冷卻至高于滑流露點至少2(TC的溫度以避免在流中形成冷 點。適合的，滑流被保持在200至30(TC的溫度范圍內(nèi)。 近紅外(NIR)光譜技術(shù)可用于表征在光譜的近紅外區(qū)域中吸收的分子。NIR光譜 法允許定性和定量分析。NIR分析儀是商業(yè)上可提供的。NIR分析儀的主要元件包括檢測 器、光源、將光信號傳送至檢測器的裝置以及光譜儀。檢測器與傳送光信號至光源的裝置以 及光譜儀連接。 波長為10000至4000cm—1的光通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的適合的裝置被傳送至檢測 器。典型的是，這種傳送裝置包括光纖光纜，例如，低OH硅石光纖光纜。適當(dāng)?shù)模瑸榱嗽诟?溫下使用，光纖光纜外涂覆有在高于20(TC的溫度下不易降解的涂層。例如，光纖光纜可涂 覆聚酰亞胺材料或金屬，如金。 光源不是至關(guān)重要的，可以是，例如石英鹵燈光源或近紅外發(fā)光二極管。
滑流的分析在可在近紅外區(qū)(10000cm—1至4000cm—1)操作的檢測器上進(jìn)行。
為了用于本發(fā)明其中組分處于蒸氣相中的方法，優(yōu)選使用流通池形式的檢測器。 流通池為商業(yè)上可提供的，例如來自Specac Limited。 NIR流通池的選擇應(yīng)當(dāng)使得可以在冷卻的滑流的溫度和壓力條件下實現(xiàn)組分的分 析。例如，流通池可以能夠被電加熱至高于滑流的露點的溫度。適用于本發(fā)明的方法的NIR 流通池包括Typhoon-T池(Specac Limited)。 適合的是，流通池體是由高品質(zhì)不銹鋼，比如不銹鋼級316L，雙相不銹鋼(duplex stainless steel)或Hastelloy C制成的。 適合的是，池窗口包含在近紅外區(qū)域透明，在冷卻的滑流的條件下化學(xué)耐受和機 械堅固的材料。適合的池窗口材料為，例如是，藍(lán)寶石。 池窗口通過能夠耐受冷卻的滑流的溫度和壓力的密封材料粘結(jié)于流通池體。例 如，合適的環(huán)氧基密封劑可被采用。 所使用的池體的光程長度(path length)取決于待分析組分的特定壓力和溫度。 提高光譜的強度導(dǎo)致吸收強度和濃度間的非線性關(guān)聯(lián)。非線性關(guān)聯(lián)是不期望的，因為其可能產(chǎn)生錯誤的分析結(jié)果。因此，適合的是，被分析組分的光譜具有小于1. 5吸光度單位的吸 光度。 光譜強度隨壓力的增加而增加。因此，當(dāng)待分析組分的壓力增加時，池體的光程長 度應(yīng)相應(yīng)減少。例如，當(dāng)待分析組分的壓力在12至25barg的范圍內(nèi)時，池體的光程長度可 在5至10cm的范圍內(nèi)。典型的，天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化器的輸入流和輸出流為在大約17barg的 壓力，因而，池體光程長度在7. 0至8. 0cm的范圍內(nèi)，比如7. 5cm將實現(xiàn)水蒸汽、甲烷、二氧 化碳以及其它在近紅外區(qū)有吸收的組分的定量。 很多類型的NIR光譜儀是商業(yè)可提供的并可用于本發(fā)明的方法。例如，NIR光譜 儀可以是傅利葉變換紅外光譜儀(FTIR光譜儀)或二極管陣列光譜儀。如本領(lǐng)域公知的， 在高分辨率下操作FTIR光譜儀可提供無扭曲的光譜，同時在低分辨率下操作可實現(xiàn)工藝 流組分的更頻繁的分析。適合的是，測量的頻率應(yīng)有效的使工藝控制被實現(xiàn)。使用FTIR光 譜儀，發(fā)現(xiàn)在0. 1至2cm—1范圍的分辨率下，以大約三十秒的頻率能實現(xiàn)無扭曲的光譜。但 是，使用高于4cm—1比如4至16cm—1范圍的分辨率將實現(xiàn)更快的響應(yīng)時間。
水、甲烷和二氧化碳可被定量的光譜區(qū)域為7500至4800cm—、
獲得的光譜被記錄在NIR光譜儀中。使用化學(xué)計量學(xué)技術(shù)將該光譜與工藝流組分 的參比數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以簡單地計算每種被分析組分的濃度和/或每種被分析組分的分壓 的直接值。可使用的技術(shù)包括部分最小二乘法(PLS)，多元線性回歸(MLR)以及主成分回歸 (PCR)。用于PLS型分析的軟件是商業(yè)上可提供的，例如，Galactic Limited的GRAMS軟件 和Mathsoft Inc.的MATLAB。 MATLAB還可以用于MLR和PCR類型的分析。
典型的，在天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化中，蒸汽轉(zhuǎn)化器的輸入流包括甲烷、二氧化碳和水蒸 汽?？赏ㄟ^流體混合技術(shù)離線產(chǎn)生校正混合物。在流體混合技術(shù)中，氣態(tài)組分在所需的壓 力下與液態(tài)組分混合并被加熱至所需的溫度，以形成混合蒸氣混合物。蒸氣混合物隨后穿 過NIR流通池以產(chǎn)生光譜?？赏ㄟ^質(zhì)量流量控制器對液體和氣體流體進(jìn)行控制。液體可從 已被氦氣加壓以避免流體波動的不銹鋼瓶輸入。從NIR流通池中返回的蒸氣被冷卻，液體 冷凝物被收集在分離瓶中。然后氣體在被送至出口前可被用于控制體系壓力。得自蒸氣混 合物的NIR光譜隨后用于建立校正模型。 除了離線校正數(shù)據(jù)外，可通過從工藝流中取樣并通過如氣相色譜的標(biāo)準(zhǔn)分析技術(shù) 分析樣品來校驗校正模型的準(zhǔn)確性和/或改進(jìn)模型。蒸氣相工藝流的取樣可采用具有如 300ml的適合的容積的不銹鋼瓶來實施。在使用前，使用待分析的工藝流中沒有的惰性氣 體來加壓吹掃瓶子。惰性氣體的選擇還取決于氣相色譜。適合的是，惰性氣體可以是氪氣。 此外，小體積(約5ml)的溶劑通過隔膜被注入瓶子。為了定量清洗掉冷凝至瓶子內(nèi)壁的樣 品組分，這是必要的。同樣，所用的溶劑必須不能在工藝中，而必須與所有冷凝的組分混溶。 在轉(zhuǎn)化器輸入流的情況中，甲醇適合作為溶劑?？稍诩状贾屑尤雰?nèi)標(biāo)物用于幫助定量。當(dāng)安 裝在裝置上時，瓶子非常短時(約0.5秒)的向工藝開放。這樣給出了進(jìn)入瓶子的超音速 樣品流體，減輕了惰性氣體或溶劑的損失。瓶子可從裝置中移走，通過氣相色譜離線分析氣 體和/或液體內(nèi)容物。任何瓶內(nèi)含有的液體都應(yīng)取出并用氣相色譜分析。類似的，使用氣 相色譜對氣體進(jìn)行分析。通過已發(fā)生的氪氣稀釋，實際收集的樣品的體積能夠被計算。每 種組分在每一相中的摩爾數(shù)隨后被計算出，并且這容易地允許以體積％確定蒸氣濃度。此 數(shù)據(jù)可隨后被用于校驗和/或改進(jìn)校正模型的準(zhǔn)確性。
可采用本發(fā)明的方法確定蒸汽轉(zhuǎn)化器輸入流或輸出流中一種或多種NIR-吸收組 分的濃度。 可選的是，可采用本發(fā)明的方法確定蒸汽轉(zhuǎn)化器輸入流或輸出流中一種或多種 NIR-吸收組分的分壓。 如果工藝流中含有水、甲烷和二氧化碳，則使用化學(xué)計量技術(shù)將獲得的光譜與參 比數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以確定水、甲烷和二氧化碳中一種或多種的濃度。 一旦這些組成數(shù)據(jù)已 知，如果必要，則輸入組分的流速可被調(diào)節(jié)，以提高工藝的效率。 可選的是，可以使用化學(xué)計量學(xué)技術(shù)將水、甲烷和二氧化碳的所獲得的光譜與參 比數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以確定水、甲烷和二氧化碳中一種或多種的分壓。 一些諸如氫氣和氮氣的 氣體不具備偶極性，因而不吸收紅外射線。從而這些氣體不能被NIR分析。但是，氮氣可能 出現(xiàn)在轉(zhuǎn)化器的輸入流中，氫氣出現(xiàn)在轉(zhuǎn)化器的輸出流中。常規(guī)的，包括轉(zhuǎn)化器的化工裝置 具有與其連接的壓力檢測器。這些壓力檢測器，如換能器，確定工藝流的氣體總壓力。這樣， 通過本發(fā)明的方法可確定工藝流中NIR-吸收組分的分壓總和。通過本發(fā)明的NIR方法確 定的壓力值與得自如壓力換能器的絕對氣體壓力數(shù)據(jù)間的比較，將能確定剩余氣態(tài)組分， 例如氮氣和氫氣的壓力。這在天然氣中的氮氣含量改變時(其可能比如在天然氣供應(yīng)源改 變時出現(xiàn))具有特殊的價值。 本發(fā)明方法的一個優(yōu)勢為具有在工藝壓力和高于工藝流露點的溫度下快速確定 蒸氣相工藝流的組成信息的能力。在本發(fā)明的實施中，根據(jù)本發(fā)明對在冷卻的滑流中的水 蒸汽和/或烴，如甲烷和/或二氧化碳的測量可連續(xù)進(jìn)行，例如，頻繁至每三十秒一次。
當(dāng)本發(fā)明的方法連續(xù)操作時，優(yōu)選滑流被冷卻到的溫度保持恒定。這將是有利的， 因為獲得的光譜強度將不被溫度變化影響，因而簡化了將光譜與所建立的校正模型進(jìn)行關(guān) 聯(lián)。 此外，本發(fā)明方法的連續(xù)操作使得本發(fā)明的方法適于實施工藝控制。例如，通過連 續(xù)監(jiān)視轉(zhuǎn)化器輸出流中未轉(zhuǎn)化的甲烷的濃度，輸入轉(zhuǎn)化器的甲烷的流速(濃度)可被調(diào)節(jié)， 以最大化一氧化碳的產(chǎn)出量，從而改進(jìn)轉(zhuǎn)化工藝的效率。 因此，本發(fā)明進(jìn)一步提供在蒸汽轉(zhuǎn)化工藝中實施工藝控制的方法，其中所述工藝
具有工藝流，該工藝流是蒸汽轉(zhuǎn)化器的輸入流或輸出流，其中工藝流具有至少20(TC的溫
度，該工藝流的組分處于蒸氣相中，其中該方法包括 (a)從工藝流中提取滑流； (b)冷卻滑流至高于其露點的溫度； (c)使用近紅外(NIR)光譜法分析冷卻的滑流以獲得表征工藝流中NIR-吸收組分 的光譜；以及 (d)使用化學(xué)計量學(xué)技術(shù)將所獲得的光譜與從NIR光譜法建立的校正模型進(jìn)行關(guān)
聯(lián)，以確定工藝流中一種或多種NIR-吸收組分的濃度和/或分壓，以及 (e)響應(yīng)于所確定的濃度和/或分壓，調(diào)節(jié)輸入流中至少一種組分的濃度。 基于得自蒸汽轉(zhuǎn)化器的輸入流和/或輸出流的滑流的近紅外分析的信息的化學(xué)
工藝的工藝控制可以是手動的或自動的。優(yōu)選，得自近紅外分析的數(shù)據(jù)被輸入計算機控制
單元，其自動調(diào)節(jié)蒸汽轉(zhuǎn)化器的輸入組分以實現(xiàn)所需的組分流速。 可選的是，數(shù)據(jù)可被輸入顯示單元，并能夠被手動調(diào)節(jié)輸入組分流速的操作員所
7理解。 本發(fā)明的方法現(xiàn)通過以下非限定性例子參考

圖1和2進(jìn)行描繪。圖1以示意圖的 形式表示了適于建立通過流體混合產(chǎn)生的蒸氣相混合物的校正模型的儀器。圖2示出了二 氧化碳、甲烷和水的蒸氣相混合物的NIR光譜。 儀器包括熱質(zhì)量流量控制器(1)、受控蒸發(fā)混合器(CEM) (2) 、NIR流通池(3)、光纖 光纜(4)以及NIR光譜儀(5)。 在使用中，液相組分通過管線(6)輸入至加熱的受控蒸發(fā)混合器(2)，在此處被蒸 發(fā)以產(chǎn)生蒸氣。氣態(tài)組分通過管線7和8被輸入至加熱的受控蒸發(fā)混合器(2)，在此處與氣 化的液體混合。輸入加熱的受控蒸發(fā)混合器(2)的液態(tài)和氣態(tài)組分流可被熱質(zhì)量流量控制 器(1)調(diào)節(jié)。加熱的受控蒸發(fā)混合器(2)中產(chǎn)生的蒸氣混合物通往NIR流通池(3)。 NIR 流通池(3)中的流出物流經(jīng)熱交換器(9)并通過分離液體的冷凝器(10)和控制系統(tǒng)壓力 的壓力調(diào)節(jié)器(11)排出。NIR流通池(3)通過光纖光纜(4)連接至NIR光譜儀(5)。 NIR 流通池(3)中的蒸氣混合物被NIR光譜儀(5)分析，使用在10000至4000cm—1間變化的分 辨率的多次掃描，并采用氮氣環(huán)境下的流通池或光纖環(huán)路作為參比。
豫立爐汽'、申'烷禾口二氧扁絲、混，斬農(nóng)柳勺駐, 如圖1所示的儀器，用于產(chǎn)生二氧化碳、水蒸氣和甲烷的校正混合物的NIR光譜。 儀器包括熱質(zhì)量流量控制器(D、加熱的受控蒸發(fā)混合器(2)，為Bronkhurst(UK)Ltd.制 造。NIR光譜儀(5)為Bruker Matrix F FTNIR光譜儀(Bruker OpticsLtd)，具有整體機 械多路轉(zhuǎn)換器，并配有電熱制冷的InGaAs檢測器和石英分束器。NIR光譜儀(5)通過低0H 硅石光纖(200微米內(nèi)核層/280微米覆層，數(shù)值孔徑0. 29，涂覆聚酰亞胺設(shè)定為35(TC，可 由Sentronic GmbH提供)與NIR流通池(3)連接。使用的NIR流通池為不銹鋼Typhoon T 池(SPECAC Ltd)，具有藍(lán)寶石窗體，光程長度7. 5cm，設(shè)定為50bar和300°C ，流通池和蒸氣 管線被電加熱至高于蒸氣混合物的露點。 水蒸氣、甲烷和二氧化碳的校正混合物通過以下方式制備。水(0至10g/hr)被氣 化，在受控蒸發(fā)混合器中與甲烷(0至3nl/hr)和二氧化碳(0至3nl/hr)混合，并在200至 28(TC和15至20bara總壓力下輸入流通池。這產(chǎn)生的蒸氣混合物含有8至12bara水蒸氣， 2至6bara甲烷以及1至4bara 二氧化碳?；旌衔锏腘IR光譜在10000至4000波數(shù)間以2 波數(shù)的分辨率被記錄，使用測量溫度氮氣環(huán)境下的流通池作為參比。 圖2所示的樣品光譜顯示了總壓力17. 05bara和240。C下二氧化碳(2. 60bara)、 甲烷(3.64bara)和水蒸氣(10. 81bara)的吸收區(qū)域。(純組分光譜可從商業(yè)圖書館獲得， 如太平洋西北國家實驗室，美國能源部，里其蘭德，華盛頓，所出版的)。得自產(chǎn)生的NIR 光譜的數(shù)據(jù)被用于建立校正模型。使用PLSplusVQ化學(xué)計量學(xué)軟件(Thermo Electron Corporation)，采用避免過量水吸收的光譜區(qū)域(9500至7400， 7100至5520以及5160至 4925波數(shù))，建立用于甲烷、水、二氧化碳和溫度的部分最小二乘法校正模型。
實施例1 來自在約27『C和約17barg壓力的包含水蒸汽、二氧化碳和甲烷的蒸汽轉(zhuǎn)化器輸 入流的滑流被空氣冷卻至250至26(TC的溫度，隨后在10000至4000波數(shù)內(nèi)以2波數(shù)分辨 率，30秒間隔使用NIR光譜儀、NIR流通池和光纖光纜(前述類型)，通過記錄NIR光譜進(jìn) 行分析。部分最小二乘法校正模型被用于生成的NIR光譜，使得轉(zhuǎn)化器輸入流中的每種組
8分，甲烷、水蒸汽和二氧化碳，的濃度被確定。響應(yīng)于確定的甲烷、水蒸汽和二氧化碳的組分 濃度，蒸汽轉(zhuǎn)化器輸入流中的甲烷的濃度可被調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
在線分析工藝流的方法，所述工藝流是蒸汽轉(zhuǎn)化器的輸入流或輸出流，所述工藝流具有至少200℃的溫度，所述工藝流的組分處于蒸氣相中，所述方法包括(a)從所述工藝流中提取滑流；(b)冷卻該滑流至高于其露點的溫度；(c)使用近紅外(NIR)光譜法分析該冷卻的滑流以獲得表征工藝流中NIR-吸收組分的光譜；以及(d)使用化學(xué)計量學(xué)技術(shù)將所獲得的光譜與從NIR光譜法建立的校正模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以確定該工藝流中一種或多種NIR-吸收組分的濃度和/或分壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述工藝流包含組分水蒸汽、甲烷和二氧化碳。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述工藝流包含組分一氧化碳、氫氣、甲烷和二氧化碳。
4. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述工藝流還包含氮氣。
5. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述工藝流的溫度在200至500°C的范圍內(nèi)。
6. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述滑流在二氧化碳循環(huán)輸入接頭之后的點處，從輸入流獲得。
7. 如上述權(quán)利要求1至5任一項所述的方法，其中所述滑流在從所述輸出流分離出二氧化碳之前的點處，從輸出流獲得。
8. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述滑流被冷卻至高于該露點至少2(TC的溫度。
9. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述冷卻的滑流的溫度保持在200至300°C的范圍內(nèi)。
10. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述工藝流處于10至100barg的范圍內(nèi)的壓力。
11. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述化學(xué)計量學(xué)技術(shù)選自于部分最小二乘法，多元線性回歸以及主成分回歸。
12. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述近紅外光譜法是使用包含NIR光譜儀、光纖光纜和NIR流通池的儀器實施的。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述NIR光譜儀為傅利葉變換紅外光譜儀。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述傅利葉變換紅外光譜儀在0. 1至2cm—1的分辨率使用。
15. 如權(quán)利要求12至14任一項所述的方法，其中所述光纖光纜為低0H硅石光纖光纜。
16. 如權(quán)利要求12至15任一項所述的方法，其中所述光纖光纜涂覆有聚酰亞胺材料或金屬。
17. 如權(quán)利要求12至16任一項所述的方法，其中所述NIR流通池包括不銹鋼體和藍(lán)寶石窗口。
18. 如權(quán)利要求12至17任一項所述的方法，其中所述NIR流通池的光程長度在5至10cm的范圍內(nèi)。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述光程長度在7. 0至8. Ocm的范圍內(nèi)。
20. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中被分析組分的光譜具有小于1. 5吸光度單位的吸光度。
21.在蒸汽轉(zhuǎn)化工藝中實施工藝控制的方法，所述工藝具有工藝流，所述工藝流是蒸汽轉(zhuǎn)化器的輸入流或輸出流，其中所述工藝流具有至少200°C的溫度，所述工藝流的組分處于蒸氣相中，所述方法包括(a) 從所述工藝流中提取滑流；(b) 冷卻該滑流至高于其露點的溫度；(c) 使用近紅外(NIR)光譜法分析該冷卻的滑流以獲得表征工藝流中NIR-吸收組分的光譜；以及(d) 使用化學(xué)計量學(xué)技術(shù)將所獲得的光譜與從NIR光譜法建立的校正模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以確定工藝流中一種或多種NIR-吸收組分的濃度和/或分壓；以及(e) 響應(yīng)于所確定的濃度和/或分壓，調(diào)節(jié)所述輸入流中至少一種組分的濃度。
全文摘要
在線分析工藝流的方法，其中工藝流為蒸汽轉(zhuǎn)化器的輸入流或輸出流，該工藝流的溫度至少為200℃，工藝流中的組分處于蒸氣相中。該方法包括(a)從工藝流中提取滑流；(b)冷卻滑流至高于其露點的溫度；(c)使用近紅外(NIR)光譜法分析冷卻的滑流以獲得表征工藝流中NIR-吸收組分的光譜；以及(d)將所獲得的光譜與使用化學(xué)計量學(xué)技術(shù)從NIR光譜法建立的校正模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以確定一個或多個工藝流中的NIR吸收組分的濃度和/或分壓。
文檔編號G01N21/35GK101707919SQ200880020266
公開日2010年5月12日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者A·I·湯森, D·萊托勒斯 申請人:英國石油化學(xué)品有限公司