炼化企业在线分析仪表全生命周期数字化管理探索与实践

在线分析仪表是安装在工业现场并自动连续分析产品质量的一类仪器,在流程行业有着广泛应用,涉及安全环保、过程控制、生产优化等多个方面。但在国内,长期以来在线分析仪表在不同企业间应用差别较大,整体上应用水平较低。因此,如何利用互联网和数字化技术,提高在线分析仪表管理水平,使其成为“第五类常规仪表”并纳入闭环控制和实现深化应用,意义重大。本研究在分析石油化工行业在线分析仪表应用特点和管理需求的基础上,对在线分析仪表全生命周期数字化管理的技术进行探索和实践,设计并开发在线分析仪表监控与管理系统,实践结果表明该系统可以实现在线分析仪表全生命周期专业化和精细化管理的目标。

基于拉曼光谱的转炉烟气中多组分气体在线分析方法研究

冶金行业中,转炉烟气的在线分析普遍采用激光吸收光谱法等单组分气体分析技术,实践中需使用多传感器的组合以同时监测CO、CO_(2)、O_(2)、H_(2)等多组分,分析系统整体的复杂程度和成本高,响应速度慢,逐个传感器的日常校正维护工作量大。为简化在线分析系统的复杂度,提高分析效率,实现炼钢流程的降本增效,首创性的建立了一种转炉烟气中多组分气体实时在线分析的拉曼光谱方法,并首次研制了专用于炉气检测的多组分气体分析系统。通过检测CO、CO_(2)、N_(2)、O_(2)、H_(2)五组分的拉曼光谱特征峰强,对五组分含量进行同时定量分析。检测范围0.1%~100%,检测精密度RSD值均≤0.1%。分析系统中,样气处理模块采用耐高温探头和大功率抽气泵,快速、有效去除进入分析仪的样气中水分和灰尘,保证测试条件稳定;分析模块采用窄线宽532 nm激光器和透射式光谱仪,并通过空间光路设计以提高检测灵敏度,满足气体检测需求。相比于现有的单组分在线分析技术,所提出的多组分检测方法可同时给出五组分的定量结果,不受样气压力、测试条件变化影响,样气前处理难度低,检测准确度高,系统维护简单。N_(2)标准气体的拉曼散射信号特征峰强在24 h内波动≤0.48%。经标准样品验证,该方法检测误差≤0.3%,达到转炉烟气实时检测的需求。该方法不仅在冶金行业有广阔应用前景,还可通过模型扩展以拓展到其他多组分气体实时在线分析监测领域。

大型炼化一体化项目在线分析仪管理系统设计与应用

在大型炼化一体化企业中,面临着众多在线分析仪管理困难和维护成本高昂的问题。为了实现石化企业在线分析仪数字化和智能化管理目标,基于在线分析新技术、大数据、信息技术,设计了在线分析仪管理系统(AMADAS),深入分析了该系统的网络架构和功能。该系统在某炼化一体化项目实际应用表明,仪表管理人员可以通过中心控制室或各装置工程师站,实现对在线分析仪的远程监控和运维,同时总结了该系统实践经验。最后,展望了该系统持续优化的方向。

互联电网短路电流在线分析与优化决策方法

在线分析技术是应对交直流电网短路电流超标和随机波动问题的重要手段。结合调度自动化系统的建模范围和实时数据采集情况,提出在线短路电流计算原则和超标判据;通过日前和实时短路电流多目标逐级优化决策,提升短路电流优化策略对电网时变性和复杂性的适应能力;构建在线短路电流分析和优化控制系统功能架构,通过调度端和厂站端功能集成实现短路电流可靠闭环控制。该方法实现了短路电流精细化分析、综合优化决策和精准闭环控制技术在实际电网的应用,通过对实际电网在线短路电流分析与优化控制系统运行结果的分析,验证了所述方法的有效性和实用性.

氢能燃料电池供氢产品的在线分析应用技术

我国氢燃料电池汽车正逐步向商业化、规模化发展,氢燃料电池以高效、无污染的方式为汽车提供动能,供氢产品质量决定氢燃料电池的使用性能,在线分析的高效运行是实现供氢产品连续质量监测的重要手段,并成为减少氢燃料电池成本的技术保证。本文探讨了氢能燃料电池用氢产品的在线分析系统组成、检测方法及关键技术。

基于云边协同的燃煤机组热力性能在线分析平台设计与实践

为了动态掌握燃煤机组热力性能,强化节能减排监管,设计了基于云边协同的燃煤机组热力性能在线分析平台。详细分析了主要性能指标的计算模型,提出了云边协同系统架构和业务功能,并以某1000 MW机组为例进行热力特性分析和灵敏度分析,测试结果较准确反映机组实际特性,从而验证了方案的可行性。平台在电网深度应用,可为强化节能减排监管提供数据支撑,有助于“双碳”目标实现和新型电力系统构建。

造液配酸氢离子浓度测量技术与在线分析研究

本文介绍了镍电解造液车间配酸过程中测量氢离子浓度的方案,描述了基于技术原理实现的在线分析仪器并结合现场需求进行修改分析。文章从测量原理和控制系统选型等方面入手,解决了获取周期长、时延大、准度不稳定等问题。经过长期生产实践证明,该在线氢离子测量仪能够长期稳定运行,满足用户生产监控的需求,对镍电解安全、稳定、正常生产起到了至关重要的作用。

COD在线分析仪预处理系统的处理方法改造

针对某石化公司总入污水分析小屋COD-2000预处理系统取样管路易堵塞,常减压装置及催化裂化装置工况异常时除油效果不佳导致测量数据不准确,聚光COD-2000型仪器出厂配套预处理损坏,仪器无法通过触发信号自动采样或手动控制采样及调试等问题,本着充分利旧的原则,通过增设电动阀、电磁阀、自清洗过滤器、蠕动泵、样品杯等仪器仪表,以及加装PLC控制模块和电气控制箱,使预处理系统具备自动采样、自动仪表气反吹、自来水清洗等功能,实现采样周期分析过程自动化。在一定程度上提升预处理系统采样、反冲洗自动化水平,降低操作人员工作负荷,帮助企业提质、降本、增效。

Kiel Ⅳ-IRMS双路在线分析微量碳酸盐的碳氧同位素

石笋能重建百年、十年的气候事件,为达到空间高分辨率,对微量碳酸盐的检测提出了更高要求,传统磷酸酸解法的样品用量大（约10 mg）已经无法满足微量样品的分析,而激光探针质谱分析方法需对检测结果进行校正。本文采用KielⅣ-IRMS双路在线分析技术对微量碳酸盐样品的碳、氧同位素进行检测研究其可行性,并以GBW 04405和NBS 19为例研究了不同样品量的碳酸盐标准样品在不同反应时间对同位素分馏的影响。结果表明,由于标准样品所需的反应时间不同,从而导致同位素分馏值的差异。对样品量为4~85μg的标准样品GBW 04405进行检测,δ13C、δ18O测量值分别为0.574‰±0.027‰、-8.519‰±0.065‰,与推荐值0.57‰±0.03‰、-8.49‰±0.14‰基本一致,表明该方法能够满足微量碳酸盐测试的要求。将KielⅣ-IRMS双路在线分析技术与GasbenchⅡ-IRMS检测方法进行对比,对于标准样品GBW 04405,KielⅣ-IRMS所用样品量约为50μg,δ13C、δ18O测量值分别为0.576‰±0.012‰、-8.501‰±0.050‰,GasbenchⅡ-IRMS所用样品量约为140μg,δ13C、δ18O测量值分别为0.569‰±0.034‰、-8.590‰±0.099‰。表明KielⅣ-IRMS方法相比于GasbenchⅡ-IRMS方法所需样品量少,精度高,结果重现性好,该方法在碳酸盐样品的应用上能达到空间高分辨率。

在线分析仪问题分析及对策研究

在线分析仪及在线分析系统在石油化工、冶金、建材、环境、安全监测等领域得到了广泛应用。在系统化工业的安全生产、产品质量、节能降耗和污染减排等方面发挥了重要作用,为安全生产提供了有力保障。但在实际应用中,在线分析仪暴露出了很多问题,如样气中的水或粉尘含量高导致在线测量出现误差,严重时甚至造成在线分析仪损坏。因此在线分析仪系统需要不断改进优化,才能更好地服务于生产。本文对在线分析仪在实际应用中存在的问题进行分析,制定了一系列优化措施,有效保障了在线分析仪的安全稳定运行。

在线分析工程技术导论

在线分析工程技术取得"数量"发展之后,正迎来历史性新机遇,进入新的发展时期,而传统的技术观念和技术思维却是本专业健康发展的严重障碍。发展在线分析工程技术,迫切需要大趋势理念。本文在全方位深入分析探讨在线分析工程技术时,重新定义"样气处理系统""在线分析系统"、"在线分析工程技术",倡导在线分析工程技术新专业的理论初创。将"样气处理系统"提升到了"在线分析工程技术的核心和关键技术"的新高度,以样气处理系统取代使用数十年的"取样预处理系统"具有颠覆性的重要意义。仪器仪表是信息工业的源头,作为精密仪器的科学仪器(核心是分析仪器)更不待言,在线分析系统堪称科学仪器皇冠上的明珠,在开发资源、节约能源和防治环境污染等重要领域为人类社会不断创造出新的生产力,持续地推进人类社会的发展。任何技术的快速发展,都必须以理论创新为导向。以21世纪前沿技术的独特视角,去探寻考量此前未被深入触及的领域及疑难问题,试图领悟和探索进而把握住在线分析工程技术理论初创和质量发展的契机。

在线分析仪在盐水系统中的应用

介绍了盐水系统2035系列在线分析仪的原理、分析步骤以及优化改进措施,并论证了仪器的可靠性。

化工在线分析仪表气体回收系统自控技术

随着时代的不断发展,国家开始推动节能减排、环境保护等一系列政策措施,希望能解决以往粗放经济发展中造成的能源资源过度消耗以及环境污染问题。化工行业是关键性产业,其化工产品涉及人们的生活与工作,但化工行业却面临化工污染的问题,化工生产过程的废气以及污染物大多都会损坏人体,污染环境,影响区域生态系统。为了有效处理化工生产中的废气,避免化工废气污染周围环境,文章将结合实际案例项目,分析常见化工气体回收中的一些问题,并提出一些改进建议,分析化工在线分析仪表气体回收系统自控技术的应用,希望能为化工行业的气体回收与处理提供参考,助力化工行业长期发展。

石化企业在线分析仪表智能监测诊断系统的应用

为使石化企业可全面掌握其环境状态,提高石化企业的生产效率和环保水平,故设计石化企业在线分析仪表智能监测诊断系统。该系统通过感知层采集石化企业现场的氮氧化合物排放结果、二氧化硫排放量等数据,经网络层以通信网关为核心将感知的数据传送至应用层中,应用层使用基于密度的聚类分解技术和过采样技术相结合的分类算法,判断石化企业环境状态,实现对其进行实时在线监测。测试结果显示:该系统对石化企业进行监测后,可掌握不同时段下的排放情况,满足石化企业在线分析仪表智能监测诊断的需求。

在线分析仪在电石炉尾气分析中的应用

介绍了四气在线分析仪在电石炉尾气分析中的应用。采用ULTRAMAT 23分析仪分析一氧化碳、二氧化碳、氧气含量,采用CALOMAT 6E分析仪分析氢气含量。详细介绍了分析流程、常见的故障处理和日常维护要求。

石化行业煤气化装置中在线分析仪表的选型设计

在线分析仪表在石化行业生产过程中具有广泛应用,其中煤气化装置的工况复杂恶劣,在线分析仪表的选型设计及应用成为石化行业中的典型。结合中海石油华鹤煤化有限公司项目的实际工程,论述煤气化装置中在线分析仪表的选型设计及分析系统的应用,为石油化工项目建设中在线分析仪表设计及应用提供指导。

多流路在线分析仪在盐水精制中的应用

介绍了盐水精制过程中使用的卤水浓度在线分析仪、钙镁含量在线分析仪、硫酸根含量在线分析仪、游离氯含量在线分析仪和过碱量在线分析仪的测量原理及使用经验。

浅议在线分析仪表

在对在线分析仪表进行一般性论述的同时,重点论述有关石油化工方面的在线分析仪表的一般原理、应用、效益,也是希望大家能够重视在线分析仪表,为企业创造更多的经济效益。

在线分析工程技术名词术语

集中列出了在线气体分析工程技术常用名词术语180条,力求给出比较规范的定义或解释。

单光子电离质谱法在线分析牙膏中的香精物质

在无需样品前处理的条件下,建立了直接进样单光子电离飞行时间质谱在线分析牙膏样品中香精物质的方法。本方法采用石英毛细管直接将样品导入质谱仪电离区,优化了电离区气压条件,并利用香精标准品的特征质谱信号对牙膏样品中香精成分进行了快速、准确鉴定,单个样品分析仅需0.5 min。将本方法应用于模拟刷牙过程中挥发性香精的在线、原位监测,考察了水含量对牙膏香精挥发过程的影响。结果表明,直接进样单光子电离飞行时间质谱法能够实时监控刷牙过程中挥发香精的成分与浓度,可以应用于其他样品如食品、化妆品中香精成分的分析。