Antecedentes del proyecto

Antecedentes de la cooperación

En el contexto de la promoción del uso limpio y eficiente del carbón y la optimización y transformación de la estructura energética en china, el petróleo sintético a base de carbón, como un camino importante para la transformación del carbón, el monitoreo refinado y la mejora de la eficiencia energética de su proceso de producción se han convertido en el foco de atención de La industria. Como una gran provincia productora de carbón, Shanxi se basa en las ventajas de los recursos para diseñar activamente la industria química del carbón y se esfuerza por promover la mejora de la calidad y la eficiencia de los proyectos químicos modernos del carbón, como la producción de carbón y petróleo. Especialmente para las unidades de petróleo sintético que utilizan la tecnología de gasificación de horno rutch, el monitoreo preciso en tiempo real de la composición del gas de salida está directamente relacionado con la eficiencia de gasificación, el rendimiento del petróleo sintético y el funcionamiento seguro y estable de la unidad.

El gas de síntesis bruto producido durante la gasificación del horno rutch tiene las características de alta temperatura, alta presión, alto alquitrán, alto polvo y alta humedad, especialmente el contenido de alquitrán es significativamente más alto que otras tecnologías de gasificación, lo que representa un grave desafío para el sistema de análisis de gas en línea. Los equipos de análisis tradicionales se enfrentan a cuellos de botella técnicos como el bloqueo de tuberías de muestreo, la contaminación de sensores y la interferencia de los principios de medición, lo que resulta en datos de monitoreo rezagados, precisión insuficiente e incluso afecta la continuidad de la producción debido a fallas frecuentes en los equipos. Por lo tanto, romper las barreras técnicas del monitoreo en línea de gases en malas condiciones de trabajo y realizar el análisis en tiempo real, preciso y continuo de los componentes de gas de síntesis se ha convertido en un eslabón clave para mejorar el nivel de funcionamiento de las unidades de petróleo de síntesis a base de carbón, garantizar una producción segura y reducir el consumo de materiales y energía.

Presentación del proyecto

El usuario del proyecto es una gran empresa Química Estatal de carbón en shanxi, cuyos productos básicos cubren carbón a petróleo, urea, amoníaco líquido, etc. Su planta de gasificación de horno rutge utiliza carbón triturado como materia prima para producir gas de síntesis bruto rico en monóxido de carbono e hidrógeno a través de la gasificación de vapor y oxígeno, como materia prima clave para la posterior síntesis de Fito para la producción de petróleo. Desde que el dispositivo funcionó durante más de diez años, debido a las malas condiciones de trabajo, como alto contenido de alquitrán, alta temperatura y alta presión, no ha podido establecer un sistema eficaz de análisis de gas en línea, que depende principalmente del muestreo manual y el análisis fuera de línea, y los datos están muy rezagados y no pueden guiar el ajuste del proceso en tiempo real.

Los usuarios anteriores han probado los programas de varios fabricantes de equipos de análisis y no han podido funcionar de manera estable a largo plazo porque no pueden adaptarse a las condiciones de trabajo en el sitio. Para resolver los problemas anteriores, el usuario lanzó un proyecto de actualización del sistema de monitoreo de gas de proceso, y después de muchas investigaciones y comparaciones técnicas, finalmente se seleccionó el esquema de análisis espectral Raman láser in situ del instrumento sifang. Cabe destacar que el lrga - 3200ex, que se puso en funcionamiento con éxito en este proyecto, es el primer analizador de gas espectral Raman láser in situ en la industria química del carbón de China en lograr aplicaciones de ingeniería. después de la instalación y puesta en funcionamiento en la salida del horno rutch, se ha logrado un monitoreo continuo, automático y simultáneo En línea de una variedad de componentes de gas de síntesis, marcando un importante avance en la aplicación de instrumentos nacionales de análisis de gas en condiciones químicas complejas del carbón.

Prototipo de producto

Analizador de gas espectral Raman láser in situ lrga - 3200ex

parámetros principales

Implementación del proyecto

Programa Técnico

El analizador de gas espectral Raman láser in situ proporcionado por nuestra empresa para este proyecto está diseñado para condiciones complejas como Alta temperatura, alta presión y Alto alquitrán, y puede medir con precisión una variedad de componentes en el gas de síntesis sin interferencias de agua en el gas de fondo. Su ventaja central radica en su fuerte escalabilidad, apoyando una configuración flexible de "un arrastre más". Un conjunto de hosts de análisis puede conectar múltiples sondas Raman delanteras al mismo tiempo para realizar el monitoreo simultáneo distribuido de varios puntos clave en el proceso de producción, proporcionando una base técnica sólida para la realización del monitoreo de gas de cobertura de todo el dispositivo y todo el proceso en el futuro. Este proyecto ha configurado el modo "uno arrastra dos" de acuerdo con las necesidades del usuario.

El sistema consta de cuatro partes: unidad de muestreo, unidad de preprocesamiento, unidad de control y unidad de análisis. completa automáticamente el muestreo de tuberías y otras operaciones para lograr que no haya nadie de servicio las 24 horas del día. al tiempo que reduce significativamente la carga manual, garantiza el funcionamiento estable, preciso y continuo a largo plazo del sistema.

Como analizador de gas espectral Raman láser in situ aplicado con éxito en la industria química del carbón, su método de medición in situ puede realizar análisis continuos, en línea y no destructivos de una variedad de componentes de gas. Al colocar la sonda Raman delante, el instrumento no necesita entrar en contacto directo con el gas de muestra, lo que no solo reduce la carga de trabajo de mantenimiento del dispositivo de muestreo y el instrumento de análisis, sino que también mejora en gran medida la velocidad de respuesta. En respuesta al problema del alto contenido de alquitrán y la facilidad de condensación del gas de síntesis del horno rutch, la unidad de muestreo de la sonda adopta de manera innovadora un diseño que combina enfriamiento por agua y soplado de vapor para evitar eficazmente la adherencia del alquitrán y el bloqueo de la tubería. La unidad de pretratamiento está equipada con un dispositivo de filtración y estabilización de presión de descompresión de varios niveles para eliminar eficientemente el polvo, el agua líquida y los cristales de sal de amonio bajo la premisa de mantener la composición original del gas de muestra, y garantizar que el gas que entra en el analizador sea limpio y estable.

Las condiciones de trabajo en el sitio del proyecto requieren que el sistema de monitoreo funcione de manera estable en condiciones de alta temperatura de 200 ° C y alta presión de 4mpa, y que los componentes clave, incluidos h2, o2, co, co2, ch4, H2S y n2, se midan con precisión. En comparación con la tecnología tradicional de cromatografía de gases, el analizador Raman láser no necesita transportar gas y calibrar con frecuencia, tiene una velocidad de respuesta rápida (t90 ≤ 10 segundos), puede capturar fluctuaciones del proceso en tiempo real y proporcionar soporte de datos instantáneos para el ajuste de la relación oxígeno - vapor del gaseador y el ajuste del reactor de síntesis de fito. La aplicación exitosa de este plan ha creado un precedente para la aplicación de ingeniería de la tecnología Raman láser in situ nacional en el campo de la industria química del carbón, proporcionando un camino de monitoreo de localización replicable para la industria.

Valor del programa

La implementación de este plan técnico ha permitido una gestión y ajuste más efectivos del proceso de petróleo sintético a base de carbón, logrando así un control de Seguridad y una mejora de los beneficios económicos.

En términos de monitoreo de seguridad, a través del monitoreo de la concentración de O2 en tiempo real, se puede detectar el riesgo de enriquecimiento de oxígeno del gaseador a tiempo para evitar accidentes de seguridad; Al mismo tiempo, el monitoreo continuo de gases nocivos como el H2S proporciona una garantía para la seguridad del medio ambiente y el personal.

En términos de optimización del proceso y mejora de la calidad y la eficiencia, a través del monitoreo en tiempo real de los cambios de concentración de componentes clave como h2, co, CO2 y ch4, los operadores pueden ajustar oportunamente la proporción de gas de materia prima del gaseador, controlar la temperatura de reacción y optimizar las condiciones de síntesis de fito, mejorando así La conversión de carbono y el rendimiento del petróleo. Según los comentarios de los usuarios, el consumo de carbón de materias primas se ha reducido significativamente después de la puesta en funcionamiento del sistema, el tiempo promedio de funcionamiento del equipo ha superado los 30 días, y los costos de operación y mantenimiento se han reducido considerablemente.

La implementación exitosa de este proyecto no solo resuelve el problema de la industria del monitoreo en línea de gases en malas condiciones de trabajo, sino que también sirve como un sistema de análisis Raman láser in situ que se ha puesto en funcionamiento con éxito en la industria química del carbón, que es un hito para promover el proceso de actualización tecnológica y Sustitución de localización de la industria.

Sitio del proyecto