在線分析儀表和系統(tǒng)及其應(yīng)用技術(shù)新進(jìn)展
1 引言
作為21 世紀(jì)初世界公認(rèn)的新世紀(jì)主要新技術(shù)之一的過(guò)程分析(PTA)技術(shù), 在我國(guó)已得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步,
本文將分如下8個(gè)方面進(jìn)行闡述,即水質(zhì)在線分析儀表及系統(tǒng)氣體在線分析儀表及系統(tǒng)在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用在石化行業(yè)的應(yīng)用在煉油行業(yè)的應(yīng)用在冶金行業(yè)的應(yīng)用在化工及其它行業(yè)的應(yīng)用和在線分析儀表及系統(tǒng)自身的發(fā)展本文綜述內(nèi)容來(lái)白第五屆中國(guó)在線分析儀器應(yīng)用及發(fā)展國(guó)際論壇暨展覽會(huì)(201 2北京)參展商與工程應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議水質(zhì)在線分析儀表及系統(tǒng)需求由于環(huán)保的要求, 水質(zhì)在線分析儀表及系統(tǒng)已經(jīng)成了環(huán)保部門(mén)對(duì)轄區(qū)水質(zhì)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的重要手段, 已能夠?qū)崟r(shí)連續(xù)穩(wěn)定可靠地提供準(zhǔn)確快速的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè), 還要實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,達(dá)到掌握主要流域重點(diǎn)斷面水體的水質(zhì)狀況預(yù)警預(yù)報(bào)重大或流域性水質(zhì)污染事故解決跨行政區(qū)域的水污染事故糾紛監(jiān)督總量控制排放達(dá)標(biāo)情況等目的
2.2架構(gòu)
在水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中, 中心站通過(guò)衛(wèi)星和電話(huà)撥號(hào)兩種通訊方式實(shí)現(xiàn)對(duì)子站的實(shí)時(shí)監(jiān)視, 托管站也可以通過(guò)電話(huà)撥號(hào)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)所托管子站的實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)子站是一個(gè)獨(dú)立的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng), 一般子站有一臺(tái)或多臺(tái)的多參數(shù)水質(zhì)自動(dòng)化分析儀組成, 另有固定式子站和流動(dòng)式子站(拖車(chē)一監(jiān)測(cè)小屋)共三種子站分采水單元分析單元控制單元子站站房及配套設(shè)施
2.3項(xiàng)目
分析單元即水質(zhì)在線分析儀表,廣州怡文環(huán)境科技有限公司的EST-w QMs整體柜式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站,具有小型化模塊化智能化 網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有常規(guī)五參數(shù)分析儀(水溫PH 溶解氧DO 電導(dǎo)率 濁度);常用監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(化學(xué)需氧量COD高錳酸鹽指數(shù)總有機(jī)碳TOC氨氮總氮總磷);其它監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(氟化物氯化物硝酸鹽亞硝酸鹽氰化物硫酸鹽磷酸鹽 活性氯總有機(jī)碳TOC月了 2生化需氧量BODS石油類(lèi)酚葉
綠素金屬離子如六價(jià)鉻等)還有把氧化還原電位(ORP) 作為常規(guī)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的情況
2.4廠商
水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)分析儀表及系統(tǒng)國(guó)際知名公司, 有美國(guó)HACH 公司德國(guó)BRAN+LUEBB 公司 德國(guó)WTW 公司 日本SHIMADZU 公司法國(guó)SERES公司等, 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠也有10 多家, 其中河北先河環(huán)保股有限公司杭州聚光科技股份有限公司北京雪迪龍科技股份有限公司均已上市力合科技(湖南)股份有限公司生產(chǎn)的移動(dòng)式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)車(chē)已應(yīng)用于應(yīng)急監(jiān)測(cè), 如用于廣西柳州龍江發(fā)生的福濃度嚴(yán)重超標(biāo)事故的全面監(jiān)測(cè)(6 臺(tái)監(jiān)測(cè)車(chē)), 受到了好評(píng)上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司在電化學(xué)和電傳感器方面進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì), 組成多參數(shù)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀器, 具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán), 具體有電流模塊(C OD)電位容量滴定模塊(總酸/總堿) 電位法模塊(離子)溶出法模塊化(重金屬)等污染源排放口一般安裝COD 在線分析儀, 十二五期間將會(huì)進(jìn)一步安裝氨氮在線分析儀及總磷在線分析儀, 污水處理廠也需要實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化進(jìn)行提標(biāo)改造
2.5英國(guó)案例
位于英國(guó)Bournemouth的某污水處理廠, 日處理約4.5萬(wàn)噸, BOD負(fù)荷約每天81 00kg, 氨氮負(fù)荷約147 6k g該污水處理廠在曝氣池的前端和末端各安裝了哈希公司的離子選擇性氨氮探頭, 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)水氨氮負(fù)荷和出水氨氮濃度, 實(shí)行優(yōu)化控制, 控制曝氣閥門(mén)和風(fēng)格, 實(shí)現(xiàn)了出水氨氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo), 同時(shí)節(jié)約25 %的
曝氣能量又介紹除磷業(yè)績(jī):位于意大利的某污水處理廠, 日處理量為3萬(wàn)噸到5萬(wàn)噸, 進(jìn)水總量磷平均值為
846mg/L, 最小為3.431ng/L, 最大為16.74m留L, 出水總磷要求為0.8m留L,手動(dòng)加藥量平均為40 L/h, 最大加藥量為120 L/ h由于季節(jié)}生的峰值負(fù)荷使得出水總磷超標(biāo)嚴(yán)重在曝氣池末端增加哈希的PHOSPHAXSC正磷酸鹽在線分析儀, 測(cè)量實(shí)際正磷酸鹽濃度值, 并與設(shè)定值比較, 由此控制除磷的投加, 最終實(shí)現(xiàn)出水總磷穩(wěn)定控制在0.smg/L以下, 和以前相比節(jié)省了約30% 的加藥量
2.6 中國(guó)案例
國(guó)內(nèi)水質(zhì)氨氮監(jiān)測(cè)等復(fù)雜儀表的深入研究方面也取得很多成果, 如北京市化學(xué)工業(yè)研究院, 研制出自動(dòng)化程序很高的智能分析系統(tǒng), 為環(huán)境管理提供了有力的監(jiān)管工具, 目前我國(guó)已有30多家企業(yè)有了認(rèn)證合格的相關(guān)產(chǎn)品, 國(guó)內(nèi)在2003年也頒布了氨氮水質(zhì)自動(dòng)分析儀的技術(shù)性要求(HJzTlol一2003)標(biāo)準(zhǔn), 規(guī)定了地表水工業(yè)污水和市政污水的基于電極法和分光度法的氨氮水質(zhì)自動(dòng)分析儀的技術(shù)性能要求和性能試驗(yàn)方之土護(hù)Z入o工業(yè)污水和工業(yè)用水, 石化企業(yè)中節(jié)能減排用的水質(zhì)分析儀表與上述是一致的新鮮水處理中另有余氯分析儀;軟化及除鹽水處理中另有硬度分析儀二氧化硅分析儀; 循環(huán)冷卻水處理中另有濁度/懸浮物分析儀;凝結(jié)水回用中另有鈉離子分析儀等其中鈉離子分析儀 獨(dú)山子石化公司乙烯廠采用了Rosemoim t公司的Chempure+十1056鈉離子分析儀監(jiān)測(cè)水汽聯(lián)合裝置化學(xué)水系統(tǒng)的陽(yáng)床運(yùn)行, 克服了實(shí)驗(yàn)室分析不夠及時(shí)的缺點(diǎn), 水處理質(zhì)量提高, 并可快速判斷床層是否失效另外, 石化化工等企業(yè)在蒸汽冷凝水和冷卻水中滲入芳烴化合物, 由于后果嚴(yán)重,所以水中芳烴的在線測(cè)量受到重視賽默飛世爾的Arospector 在線芳烴分析儀, 采用高精度高重復(fù)性的脈沖紫外熒光分析法為我們提供了解決方案
3 氣體在線分析儀表及系統(tǒng)
3.1需求
從環(huán)保的角度看, 氣體在線分析儀表及系統(tǒng)比水質(zhì)在線分析儀表及系統(tǒng)更為重要, 大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)等, 從法規(guī)上要求安裝連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)EEMS近十余年間, 我國(guó)固定污染源上安裝了1.8萬(wàn)套CEM S, 具體標(biāo)準(zhǔn)有HJ/T75 固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范HJ/T76 固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系技術(shù)要求及檢測(cè)方法HJ/TZ12 污染源在線自動(dòng)監(jiān)控(監(jiān)測(cè))系統(tǒng)傳輸標(biāo)準(zhǔn)
3.2項(xiàng)目
目前, 我國(guó)生產(chǎn)的煙塵 煙氣cEM S基本滿(mǎn)足了連續(xù)監(jiān)測(cè)排放源排放的需要據(jù)中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站在固定源排放廢氣連續(xù)監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì), 采用直接監(jiān)測(cè)紫外差分吸收法有北京牡丹聯(lián)友公司等4家采用稀釋抽取;發(fā)光法有北京航天益來(lái)電子公司等4家, 采用完全抽取非分散紅外法有艾默生過(guò)程控制公司(在我國(guó)有生產(chǎn)基地并通過(guò)我國(guó)適用性檢測(cè))等52 家顆粒物CEM S流速(流量)和含濕度連續(xù)測(cè)量系統(tǒng)生產(chǎn)商有安徽敏測(cè)光電公司等5家目前安裝的系統(tǒng)中,除采用完全抽取監(jiān)測(cè)法的煙氣CEMS部分采用進(jìn)口分析儀外, 均采用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品, 打破了20 世紀(jì)90 年代國(guó)外產(chǎn)品一統(tǒng)天下的格局目前已有少量CEMS產(chǎn)品出口, 而且成套工程售后服務(wù)為運(yùn)行保駕護(hù)航等全生命周期服務(wù)已蔚然成風(fēng), 所以CEM S在我國(guó)應(yīng)用40年來(lái), 近20 年已有了顯著的提高, 這些都為我國(guó)對(duì)固定污染源排放廢氣中的污染源實(shí)行濃度控制總量控制二氧化硫排放量交易等打下了基礎(chǔ)目前還試點(diǎn)燃煤電廠排放煙氣中汞的連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)超聲波流速測(cè)定儀解決低流速(三3m/s)煙氣測(cè)定適應(yīng)寬范圍氣體濃度的測(cè)定等項(xiàng)技術(shù), 此外, 美國(guó)博純公司提出一種創(chuàng)新的冷干直抽法CEM S樣氣預(yù)處理技術(shù)是樣氣除濕的先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)由點(diǎn)末端監(jiān)測(cè) 向全過(guò)程監(jiān)控 的轉(zhuǎn)變, 協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)項(xiàng)目便攜式儀器檢測(cè)項(xiàng)目等, 適應(yīng)新形勢(shì)下對(duì)生態(tài)文明的要求大氣中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的監(jiān)測(cè)方面也受到了重視空氣中揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展項(xiàng)目, 給出了VOCS在線測(cè)量方法的比較表, 如表!所示另外南京分析儀器廠開(kāi)展相關(guān)研制工作, XD一40 型大氣苯系物自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)2010 年底通過(guò)全鑒定, 采用氣相色譜示富集解析及FLO 檢測(cè)技術(shù), 以及采用南京分公司的CX一8800在線色譜儀和PC一104 嵌入式模塊測(cè)控平臺(tái)技術(shù), 檢測(cè)樣品含量可達(dá)到ppb級(jí)水平, 數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接, 主要技術(shù),]生能達(dá)到國(guó)外(monitorTekmarVa rlan等)公司大氣苯系物監(jiān)測(cè)指標(biāo), 能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量檢測(cè)要求表1VOCs在線測(cè)量方法比較辨率和精確度, 響應(yīng)速度快抗交叉干擾耐腐蝕校準(zhǔn)方便維護(hù)方便費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn), 已用于化工石化食品等工業(yè)VCM(氯乙烯)和EDC( 二氯乙烷)生產(chǎn)及很多火炬一氧化碳鍋爐等安全監(jiān)控場(chǎng)合, 大有取代取樣式測(cè)量系統(tǒng)之趨勢(shì)
3.4 中國(guó)案例
西克麥哈克(北京)公司基于傅立葉技術(shù)的垃圾焚燒排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重慶川分嚴(yán)實(shí)的傅立葉變換紅外光譜儀在焚燒爐煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用 , 青島佳明測(cè)控公司的大氣顆粒物PM 2.5監(jiān)測(cè)儀的開(kāi)發(fā),佛山分析儀公司何桂華的基于OBD 協(xié)議的在線汽車(chē)排放分析系統(tǒng) , 重慶月!分一種紫外吸收式非分光氣體分析儀結(jié)構(gòu)研究 , 都顯示了寶貴的研究和應(yīng)用成果關(guān)于垃圾處理諸多技術(shù)中與氣體在線分析儀表及系統(tǒng)還有更多課題, 也應(yīng)給以關(guān)注
3.3技術(shù)
為了治理大氣和節(jié)能, 從源頭提高燃燒效率和減少煙塵減少CO50:等有毒氣體, 更是受到重視英國(guó)仕富梅集團(tuán)一種基于厚膜(ThiokFilm)技術(shù)的CO 可燃?xì)怏w感測(cè)器, 可與氧化錯(cuò)氧氣感測(cè)器組合成抽取式的氣體分析儀, 可以用于過(guò)程化工電力和焚燒爐, 是一個(gè)高效環(huán)保和相對(duì)廉價(jià)的氣體解決方案, 為燃燒過(guò)程的反饋控制提供了足夠的靈敏度和反應(yīng)時(shí)間, 而且在一年以?xún)?nèi)運(yùn)行中無(wú)需服務(wù), 即服務(wù)要求少安裝調(diào)試運(yùn)行維護(hù)都很方便, 大受客戶(hù)歡迎另外有梅勒托一利多公司高平的探頭式TDL氧氣分析儀用于關(guān)鍵之處和AM ETEKProeess/nstruments公司NewProeessGasAnalygesForTheMeaeurementofQxygenConeent:二iton,, 兩篇論文均介紹了可調(diào)諧二極管激光(TDL)或稱(chēng)TunableDiodeLaserAbsorpt,on speetroseopy(TDLAS)可調(diào)諧二極管激光吸收分光器相關(guān)技術(shù), TDL氧氣分析儀原位且直接從氣流中測(cè)量氧氣, 而且無(wú)需任何取樣或預(yù)處理設(shè)備, 具有高分
4 在醫(yī)藥食品行業(yè)的應(yīng)用
4.1需求
醫(yī)藥等行業(yè)對(duì)于在線分析儀表及系統(tǒng)的需求, 從PAT過(guò)程分析技術(shù)來(lái)說(shuō), 與石化等行業(yè)是相似的, 特別是塔釜罐等工藝設(shè)備的測(cè)控燃燒冷卻等控制, 節(jié)能環(huán)保的要求等, 并無(wú)特別之處, 但制藥流程后處理部分,
如顆粒和藥丸干燥過(guò)程的測(cè)量控制, 在線分析儀表及系統(tǒng)仍有用武之地濟(jì)南金宏利實(shí)業(yè)公司AOTF一NIR光譜技術(shù)在線測(cè)量Glat流化床濕度項(xiàng)目, 實(shí)現(xiàn)顆粒和藥丸千燥過(guò)程的含水量和濕度控制作為現(xiàn)代制藥領(lǐng)域?qū)穸瓤刂浦饕侄? 流化床噴霧制粒是一種復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程,物料含水量變動(dòng)較大, 藥物顆粒表面濕度和內(nèi)部濕度準(zhǔn)確的檢測(cè)是個(gè)難題將近紅外(M R) 反射光譜法用于流化床干燥制粒, 監(jiān)測(cè)噴霧階段并且可以測(cè)定干燥終點(diǎn)通過(guò)在線紅外技術(shù)收集干燥不同階段產(chǎn)品的近紅外光譜圖,結(jié)合其它過(guò)程測(cè)量技術(shù)組合建立線性校正模型, 可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)干燥過(guò)程具體采用Luminar3o75zJ型vOTr一NIR光譜儀(美國(guó)Brimros e公司), AOTF為聲光可調(diào)濾光器(Acousto一optietunablefilter), 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 光學(xué)系統(tǒng)無(wú)移動(dòng)
J險(xiǎn)部件, 體積小, 集光能力強(qiáng), 波長(zhǎng)切換快, 重現(xiàn)性好,程序化的波長(zhǎng)控制使得靈活性強(qiáng), 在現(xiàn)場(chǎng)使用廣泛德國(guó)Mutec在線水分儀在固體水分分析方面的應(yīng)用項(xiàng)目,采用一個(gè)安裝在不銹鋼法蘭外殼里的外置共振器, 固體物料均勻的經(jīng)過(guò)測(cè)量區(qū), 會(huì)削弱測(cè)量場(chǎng)的能量, 傳感器給出的信號(hào)與物料的多少和物料被極化的程度成一比例關(guān)系, 從而可以得到水分值, 它適用于測(cè)量物料表面的活性水分(附水)
4.2案例
邯鄲市兆輝電子科技有限公司的ZHDT 系列在線液體密度測(cè)試變送器在制藥行業(yè)中的應(yīng)用項(xiàng)目, 已取得7項(xiàng)專(zhuān)利, 主要用于中藥提取工藝中, 解決了以前取樣和檢測(cè)等方面的困難zHDT系列在線液體密度測(cè)試變送器原理是采用差壓式(簡(jiǎn)稱(chēng)差壓式密度計(jì)), 因其原理比較簡(jiǎn)單, 摘錄如下:根據(jù)P=F/S得出P=G/S=mg/s
(l)根據(jù)p=耐v可推出:m=pv從而可以得出P=pvg/s
(2)
根據(jù)v=sh推出p=pshg/s得到:p=pgh
(3)zHDT型密度儀桿體上有兩個(gè)測(cè)壓傳感器, 傳感器的高度為固定高度桿體插入到液體中, 因?yàn)橐后w密度均勻,上下兩個(gè)測(cè)壓膜片承受的介質(zhì)環(huán)境溫度及液體的速度相同, 而工作壓力不同, 根據(jù)公式可以直接換算輸出液體密度該公司產(chǎn)品7種專(zhuān)利結(jié)構(gòu)適用不同工藝裝置和人機(jī)界面的要求, 進(jìn)行了數(shù)字化和智能化 已批量生產(chǎn)并投放市場(chǎng)
5 在煉油石化化工行業(yè)的應(yīng)用
5.1需求
在煉油石化行業(yè), 在線分析儀表的選用越來(lái)越普遍, 投資越來(lái)越上升根據(jù)中石化咨詢(xún)公司數(shù)據(jù), 某大型乙烯裝置, 進(jìn)口自控儀表設(shè)備費(fèi)2億元, 進(jìn)口在線分析儀表設(shè)備費(fèi)5千萬(wàn)元, 即4:1; 某大型聚乙烯裝置, 進(jìn)
口自控儀表設(shè)備費(fèi)800 萬(wàn)元, 進(jìn)口在線分析儀表設(shè)備費(fèi)1700萬(wàn)元, 其中遠(yuǎn)紅外總碳?xì)浞治鰞x50 萬(wàn)元, 在線氣相色譜儀50 萬(wàn)元, 氧分析儀40 萬(wàn)元, 水分析儀30萬(wàn)元, 即4:0.85 ;某大型硫磺回收裝置, 進(jìn)口自控儀表設(shè)備費(fèi)500萬(wàn)元, 進(jìn)口在線分析儀設(shè)備費(fèi)250 萬(wàn)元, 即2:1;某油品長(zhǎng)輸管線分輸站, 進(jìn)口自控儀表設(shè)備費(fèi)20 萬(wàn)元,進(jìn)口在線分析儀設(shè)備費(fèi)100萬(wàn)元, 即2:1而在線分析儀表集中在如下幾方面:在線質(zhì)量分析儀(工業(yè)色譜全餾程分析儀質(zhì)譜儀等)在線近紅外分析儀工業(yè)核磁共振儀放射性?xún)x表(料位密度測(cè)量)環(huán)境監(jiān)測(cè)和水質(zhì)分析儀等
5.2技術(shù)
21 世紀(jì)初, PAT技術(shù)受到重視, 得益于近紅外光譜快速分析技術(shù)的迅速發(fā)展, 一臺(tái)近紅外分析儀可以在幾秒鐘內(nèi)測(cè)定十幾種質(zhì)量參數(shù), 為在線質(zhì)量控制創(chuàng)造了條件根據(jù)石油化工科學(xué)研究院汽柴油近經(jīng)外光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的建立項(xiàng)目, 在國(guó)內(nèi)外所有汽油調(diào)合裝置中, 有95 %以上裝置采用近紅外光譜技術(shù), 只有極少數(shù)采用了在線核磁或在線拉曼技術(shù)現(xiàn)在線近紅外分析技術(shù)需建立較復(fù)雜的分析模型, 才能得到可靠的測(cè)量結(jié)果(即由于近紅外光譜無(wú)特征, 具體應(yīng)用時(shí)需要用相似的樣品先建立一個(gè)定量分析模型才能得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果;在線應(yīng)用中一旦樣品組成變化較大, 則需要重新收集新的訓(xùn)練樣本,并建立新的模型), 所以建模即建立光譜數(shù)據(jù)庫(kù)就顯得很重要, 他們解決了樣本來(lái)源分析模型的建立預(yù)測(cè)分析成品汽油苯和含氧量的分析, 收集了各近千個(gè)汽油柴油樣本, 建立了多種成品油的近紅外光譜數(shù)據(jù)庫(kù), 對(duì)近紅外技術(shù)的推廣起到了很好的作用
5.3案例
(l)通力分析自控技術(shù)公司煉油過(guò)程應(yīng)用在線分析技術(shù)提高油品品質(zhì)和輕質(zhì)油收率項(xiàng)目, 對(duì)油品質(zhì)量在線分析應(yīng)用的主要產(chǎn)品有:全餾程在線分析儀傾點(diǎn)在線分析儀飽和蒸汽壓在線分析粘度在線分析儀 閃點(diǎn)在
線分析儀等油品質(zhì)量分析儀表, 以及各類(lèi)油品預(yù)處理系統(tǒng), 分析小屋及分析儀表成套系統(tǒng)遠(yuǎn)程工作站, 先后在蘭州石化新疆克拉瑪依天津大港石化大連石化華北石化湖南長(zhǎng)嶺石化廣州石化上海高橋煉油廠陜西榆林石化洛陽(yáng)石化河北滄州石化山東濟(jì)南石化西安石化新疆獨(dú)山子石化武漢石化江蘇清江石化延安煉油廠等30 個(gè)煉油企業(yè)得到了很好的應(yīng)用如武漢石化焦化柴油項(xiàng)目進(jìn)行卡邊操作, 柴油95 % 點(diǎn)由投用前平均357 提高到投用后363 , 平均提高了6 , 按每提高l 即產(chǎn)生$l.IM(折合人民幣680 萬(wàn)元)計(jì)算, 柴
油95 % 點(diǎn)提高6 , 每年增加350 萬(wàn)元以上的經(jīng)濟(jì)效益獨(dú)山子石化公司煉油廠加氫裂化車(chē)間的羅祥生在全餾程在線分析儀表在加氫裂化裝置中的應(yīng)用探討一文中提出, 該廠60 萬(wàn)加氫裂化裝置采用了IDA 系列全餾程在線分析儀(通力產(chǎn)品), 201 1年10 月底開(kāi)始調(diào)試, 201 2年!月15 日正式投用至今運(yùn)行平穩(wěn), 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程在線質(zhì)量監(jiān)測(cè)全塔優(yōu)化控制, 年經(jīng)濟(jì)效益為1519.3萬(wàn)元
(2)中石化長(zhǎng)嶺分公司在線質(zhì)量?jī)x表在先進(jìn)控制系統(tǒng)的應(yīng)用項(xiàng)目, 應(yīng)用先進(jìn)控制(APC) 與在線質(zhì)量?jī)x表成套在線質(zhì)量?jī)x表可以作為APC 系統(tǒng)軟儀表的校正信號(hào), 提高了軟儀表準(zhǔn)確率(該公司情況如表2所示), 證明了發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn): 花了70% 的錢(qián)購(gòu)置DCS, 換來(lái)的是15% 的經(jīng)濟(jì)效益, 加增加30% 的投資實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制和過(guò)程優(yōu)化, 將可以提高產(chǎn)品檔次和質(zhì)量, 降低能源和原材料消耗, 從而增加85% 的經(jīng)濟(jì)效益還要補(bǔ)充一點(diǎn),該公司實(shí)施先進(jìn)控制的技術(shù)為:焦化裝置加熱爐控制采用了清華大學(xué)的狀態(tài)空間方程技術(shù)員; 另焦化裝置聚丙烯裝置采用Hon ey wel公司的RMPCT魯棒多變量預(yù)估控制技術(shù);重整裝置采用APSPEN 公司DMCplus的先進(jìn)控制技術(shù)
表2 中石化長(zhǎng)嶺分公司先進(jìn)控制系統(tǒng)中作為軟儀表校正部分在線質(zhì)量分析
(3)此外, 博太科電氣(上海)公司新型的天然氣水露點(diǎn)測(cè)量技術(shù)(輸氣管線上采用)項(xiàng)目聚光科技(杭州)公司在線分析系統(tǒng)應(yīng)用于硫磺回收工藝在線監(jiān)測(cè)(采用紫外差分吸收光譜DOAS技術(shù))項(xiàng)目燕山石化NM R分析系統(tǒng)用于原油在線快速評(píng)價(jià)項(xiàng)目中石油錦州石化公司燃料油中硫含量的在線檢測(cè)技術(shù) SOLAl 在線總硫分析儀項(xiàng)目中石化廣州分公司在線分析小屋聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)功能與實(shí)現(xiàn)等眾多項(xiàng)目, 也很有實(shí)用價(jià)值
(4)工業(yè)色譜過(guò)程色譜在線色譜過(guò)程氣相色譜, 這些名詞都是不同時(shí)期對(duì)于過(guò)程分析技術(shù)中最核心部分的描述, 這些年, 在線色譜在石化系統(tǒng)應(yīng)用也有很大進(jìn)步中石化廣州分公司張英濤介紹聚乙烯循環(huán)氣在線色譜分析系統(tǒng)的應(yīng)用, 設(shè)置了兩臺(tái)ABB 公司的310 型在線色譜分析儀, 一備一用測(cè)量循環(huán)氣, 取得了成功, 經(jīng)驗(yàn)是:造型要合適樣品預(yù)處理系統(tǒng)要過(guò)關(guān)中石化長(zhǎng)嶺分公司MAXUN] l并行色譜在長(zhǎng)盛聚丙烯裝置項(xiàng)目, 即一臺(tái)色譜建立兩個(gè)應(yīng)用, APPI 為微星硫分析A丁一3 1 APPZ 為氫濃度分析AE一201 (一臺(tái)色譜儀利用一套控制系統(tǒng)對(duì)多套分析系統(tǒng)進(jìn)行控制數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)傳輸),已運(yùn)行一年多, 效果良好獨(dú)山子石化公司苯乙烯裝置西門(mén)子在線色譜儀的故障分析及解決方案, 解決了本機(jī)閥切換時(shí)間不當(dāng)色譜掛載氣流量不當(dāng)LIV 閥故障樣品過(guò)濾效果差及儀表設(shè)計(jì)和預(yù)處理系統(tǒng)樣品冷卻不充分諸問(wèn)題, 最終做到保證了苯乙烯裝置在線色譜儀表周期正常運(yùn)行, 給工藝操作人員提供精確的測(cè)量數(shù)據(jù)中國(guó)環(huán)球工程公司安塞LNG項(xiàng)目色譜儀的通訊系統(tǒng)項(xiàng)目, 應(yīng)用安塞天然氣預(yù)處理系統(tǒng)多臺(tái)色譜儀與DcsPc 機(jī)遠(yuǎn)程操作等DCsModbuS協(xié)議網(wǎng)絡(luò), 很有價(jià)值
(5)石化和煤化工行業(yè)還有多項(xiàng)工程采用在線質(zhì)譜儀聚光科技(杭州)公司過(guò)程氣體質(zhì)譜儀在煤化工行業(yè)中的應(yīng)用項(xiàng)目, 美國(guó)Jian wei 博士等的Ex tr!在線質(zhì)譜儀在甲醇工業(yè)氣體監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用, 上海舜宇恒平科學(xué)儀器公司等的在線質(zhì)譜儀在催化劑研究中的應(yīng)用, 上海大學(xué)ART一Za分類(lèi)方法在單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用及其改進(jìn)應(yīng)用, 新疆奎屯錦疆化工有限公司與賽默飛世爾科技(中國(guó))公司合作的Pr ina Pro在線質(zhì)譜儀在合成氨工業(yè)中的應(yīng)用項(xiàng)目, 以及南京金陵石化工程設(shè)計(jì)在線拉曼光譜儀的研制及其在芳烴裝置中的應(yīng)用浙江大學(xué)工業(yè)自動(dòng)化國(guó)家工程研究中心化學(xué)反應(yīng)過(guò)程在線拉
6 在其它行業(yè)的應(yīng)用
6., 鋼鐵
鋼鐵研究總院分析測(cè)試研究所的質(zhì)譜在線分析系統(tǒng)對(duì)RH精煉爐真空脫氣過(guò)程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析項(xiàng)目, 實(shí)
現(xiàn)安鋼第二煉軋廠2卻精煉爐采用質(zhì)譜在線分析系統(tǒng), 通過(guò)對(duì)氣體COeoZH:NZ02Ar含量的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析, 將分析結(jié)果繪制成動(dòng)態(tài)的冶煉曲線, 監(jiān)控工藝參數(shù)的變化,對(duì)精煉冶煉過(guò)程進(jìn)行控制, 同時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)工藝操作取得良好效果, 不僅提高終點(diǎn)控制水平, 有效降低了生產(chǎn)成本, 而且提高了生產(chǎn)率和鋼的質(zhì)量,減少環(huán)境污染, 降低能耗
6.2銅礦
江西銅業(yè)德興銅礦大山選礦廠采用了德國(guó)新帕克公司在線粒度分析儀oPus, 以31 段不同頻率的超聲
波掃描測(cè)量礦漿, 進(jìn)入研磨和分級(jí)的中央控制系統(tǒng)中, 在線的粒度和濃度檢測(cè)實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制與優(yōu)化, 這為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)
6.3火電
超臨界和超超臨界機(jī)組蒸汽中氫對(duì)管道氧化的形成機(jī)理及機(jī)組產(chǎn)生的危害已為人們所知哈希公司蒸汽對(duì)鋼表面的氧化機(jī)理探討及溶解氫監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用項(xiàng)目, 對(duì)玉環(huán)北侖綏中等電廠在過(guò)熱器出口監(jiān)測(cè)氫含量, 有效地減少和避免爆管又溶解氫分析儀測(cè)量蒸汽和給水中的氫濃度能夠用于反映爐前和鍋爐系統(tǒng)中的腐蝕活性具體測(cè)量原理電廠多用電化學(xué)法我國(guó)已有將近20 臺(tái)超臨界機(jī)組, 所以這個(gè)技術(shù)應(yīng)引起重視。
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