甲醇裂解制高纯氢气使用分析仪表

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【摘 要】 分析仪表分为实验室用仪表和工业自动分析仪表，前者用于实验室，分析结果较准确，需人工取样、分析；后者用于连续生产，周期性自动采样，连续自动进样分析，随时记录、打印、并根据需要进行报警设置。

【关键词】 分析仪表 周期性 进样

1 前言

本文介绍案例为甲醇裂解制造高纯氢气（99.999%）装置中使用的分析仪表，在使用中，分为两部分；生产过程中，对过程产品参数进行监督，属于在线分析；在完成充装，对钢瓶、集装格、氢气罐车气体进行分析，是产品质量控制。

2 工艺流程介绍

该套甲裂装置设计为1000NM3/H产气量，按工艺流程分为七部分：（1）甲醇储罐；（2）脱盐水；（3）导热油；（4）主反应；（5）变压吸附（PSA）；（6）氢气压缩机；（7）充装。原料为甲醇，与脱盐水适当比例，通过导热油作为热源发生反应，除了主反应产物H2外，还有CO2、CO、CH3OH、H2O等杂质，通过PSA除杂，进入产品罐，在进罐前，接入分析仪表监测杂质含量，最后通过氢气压机增压，将产品充装到钢瓶、氢气罐车内，同时充装完的产品要进行产品分析。

3 分析仪表介绍

3.1 现场仪表

用于过程监测工艺参数的线仪表共计三台如表1：

在生产过程中，操作人员根据仪表反应数值进行相应的工艺参数调整，来实现高效稳定生产。在一次开车生产过程中，CO突然严重超标，造成联锁排空产品气，这引起相关人员警觉，后检查发现，是操作人员在吸附时间设置时，少输入一个零，造成该时序的吸附时间变为原1/10，导致CO未被完全吸附。通过这次事件可以看出，在线仪表能够准确迅速的分析出生产过程中的有关物质，通过参数反应，可以及时低进行控制和调节，达到最佳生产条件，从而稳定、高效的进行生产。

3.2 分析室仪表

用于产品检查，产品质量监控的仪表共三台（如表2）：

在充装厂内，通过阀门切换，实现不同充装位置的分析，并用管线将待分析的样品送至分析室，在分析室内，待分析气体在阀板上被分配，使之进入露点仪、气相色谱仪，其中露点仪测量氢气中水含量，色谱仪为检测氢气中O2、N2、CO、CO2、CH4等五种杂质含量，国标GB-T7445-1995要求高纯氢气标准如表3：

国标除了对每种组分有要求，而且六种组分杂质和不能超过10ppm，否则也不合格。比如色谱分析仪，人机界面良好，操作便捷，检测智能，响应快速，能将结果以数值及图形的方式显示，并记录保存分析数据，可以实现长期存档，这样对产品质量监督，非常有益。便携式微量氧分析仪、便携式露点仪，除了在分析室内使用外，可以带到现场进行检测，通过临时管线连接，可以对这样对于安装客户现场的钢瓶、气罐等定期检测。

4 结语

随着新材料及新技术的应用，分析仪表趋于集成化、智能化、数字化，使之可靠性更高，人机界面更完善，操作起来更便捷，而且在保证装置连续性生产方面将更可靠。