您好, 歡迎來(lái)到化工儀器網(wǎng)
氣相色譜儀在焦?fàn)t煤氣制LNG項(xiàng)目中的應(yīng)用
【案例解析】氣相色譜儀在焦?fàn)t煤氣制LNG項(xiàng)目中的應(yīng)用
目前我國(guó)在建焦化及焦?fàn)t煤氣制甲醇、LNG項(xiàng)目有很多,，本文擬通過(guò)一個(gè)經(jīng)典焦?fàn)t煤氣制LNG項(xiàng)目的成功案例,，來(lái)和大家分享下氣相色譜在焦?fàn)t煤氣制LNG項(xiàng)目中的應(yīng)用情況。
作為一名設(shè)計(jì)師,，除了要有設(shè)計(jì)水平,，行業(yè)動(dòng)態(tài)也應(yīng)時(shí)刻關(guān)注，這兩年就個(gè)人設(shè)計(jì)工作而言,，焦化,、焦?fàn)t煤氣制甲醇、LNG項(xiàng)目相對(duì)比較多,，可見(jiàn)這類項(xiàng)目近年比較熱,。個(gè)人分析是由于國(guó)家將持續(xù)推動(dòng)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，我國(guó)焦化行業(yè)仍以淘汰過(guò)剩及落后產(chǎn)能,、加強(qiáng)裝備水平升級(jí),、推廣使用干熄焦節(jié)能技術(shù)、園區(qū)化及集約化發(fā)展、完善并延伸產(chǎn)業(yè)鏈等為重點(diǎn)發(fā)展方向,，從而推動(dòng)實(shí)現(xiàn)焦化行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型升級(jí),。
焦?fàn)t煤氣作為煉焦過(guò)程中最主要的副產(chǎn)品，與煤化工相比,，焦?fàn)t煤氣合成產(chǎn)品具有明顯成本優(yōu)勢(shì)和很少的政策限制,。
綜上可知，目前我國(guó)在建焦化及焦?fàn)t煤氣制甲醇,、LNG項(xiàng)目會(huì)很多,，本文擬通過(guò)一個(gè)經(jīng)典焦?fàn)t煤氣制LNG項(xiàng)目的成功案例，來(lái)和大家分享下氣相色譜在焦?fàn)t煤氣制LNG項(xiàng)目中的應(yīng)用,。
項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)7萬(wàn)t/a LNG,，11萬(wàn)t/a甲醇。年操作8000小時(shí),。
本項(xiàng)目主要有氣柜,、焦?fàn)t氣壓縮、精脫硫,、甲醇合成,、合成氣壓縮、甲醇精餾,、MDEA脫碳裝置,、冷劑壓縮、螺桿壓縮,、干燥液化裝置,、甲醇罐區(qū),、LNG罐區(qū)、循環(huán)水等裝置。
色譜使用實(shí)景展示
主要分析項(xiàng)目及控制指標(biāo)
序號(hào) | 分析項(xiàng)目 | 分析內(nèi)容 | 控制指標(biāo) |
一 | 氣柜 | ||
1 | 煤氣 | O2 | <0.5%(體積) |
二 | 焦?fàn)t氣壓縮 | ||
1 | 氮?dú)?/span> | O2 | 0.1(v%) |
三 | 精脫硫 | ||
1 | 焦?fàn)t氣 | H2S | 275mg/Nm3 |
有機(jī)硫(包括二甲基噻吩,、硫醚,、硫氧化碳) | 30mg/Nm3 | ||
2 | 焦?fàn)t氣 | H2S | 304mg/Nm3 |
有機(jī)硫 | 1.5mg/Nm3 | ||
3 | 焦?fàn)t氣 | H2S | 32mg/Nm3 |
有機(jī)硫 | <0.1ppm | ||
4 | 焦?fàn)t氣 | H2S,、有機(jī)硫 | <0.1ppm |
5 | 焦?fàn)t氣 | H2S,、有機(jī)硫 | <30ppb |
6 | 焦?fàn)t氣 | 分析焦?fàn)t氣組成 | |
四 | 甲醇合成 | ||
1 | 合成氣 | H2 | |
CO | |||
CO2 | |||
CH4 | |||
N2 | |||
CH3OH | |||
O2 | |||
2 | 熱媒 | H2 | |
CO | |||
CO2 | |||
CH4 | |||
N2 | |||
CH3OH | |||
五 | 合成氣壓縮 | ||
1 | 氮?dú)?/span> | O2 | 0.1(v%) |
六 | 甲醇精餾 | ||
1 | 甲醇 | 54~58%（wt） | |
乙醇 | 0.16%（wt） | ||
CO | 0.33%（v） | ||
七 | MDEA脫碳裝置 | ||
1 | 原料氣 | H2 | |
CO | |||
CO2 | |||
CH4 | |||
N2 | |||
CmHn | |||
2 | 吸收氣 | H2 | |
CO | |||
CH4 | |||
N2 | |||
CmHn | |||
3 | 脫碳?xì)?/span> | H2 | |
CO | |||
CH4 | |||
N2 | |||
CmHn | |||
CO2 | |||
八 | 冷劑壓縮 | ||
1 | 氮?dú)?/span> | O2 | 0.1(v%) |
九 | 螺桿壓縮 | ||
1 | 氮?dú)?/span> | O2 | 0.1(v%) |
2 | 氮?dú)?/span> | O2 | 0.1(v%) |
十 | 干燥液化裝置 | ||
1 | 天然氣 | 全組份 | |
2 | 乙烯 | C2H4 | |
C2H2 | |||
CO2 | |||
3 | 丙烷 | C3 | |
C5+ | |||
CO2 | |||
4 | 異戊烷 | 異戊烷 | |
正戊烷 | |||
C6+ | |||
CO2 |
注：由于涉及部分工藝包，故對(duì)分析項(xiàng)目和控制指標(biāo)做了刪減,。
從以上分析表格中我們可以看到,，此類項(xiàng)目色譜主要用來(lái)分析氣體、醇類等組分,，色譜配置需要看分析項(xiàng)目和控制指標(biāo)及分析頻次,，此外還需根據(jù)業(yè)主實(shí)際情況來(lái)綜合考慮，比如是否有依托的老化驗(yàn)室,、是否一些項(xiàng)目不測(cè)考慮委托有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)定期來(lái)檢測(cè)等等,，比如焦?fàn)t煤氣制甲醇,、LNG等項(xiàng)目，作為原料氣焦?fàn)t煤氣在上游也就是焦化項(xiàng)目中會(huì)檢測(cè)其組分,，那作為下游企業(yè)是否還需要再檢測(cè),，這些就需要企業(yè)根據(jù)自身管理機(jī)制等自行決定。
在此類項(xiàng)目中大部分都是常規(guī)檢測(cè),，這類色譜比較好配置,，有一些微量組分如硫化時(shí)分析有機(jī)硫<0.1ppm；脫硫槽出口有機(jī)硫<30ppb,；干燥液化裝置異戊烷中CO2≤50ppm等項(xiàng)目含量很低,，就比較難檢測(cè)，需要選擇合適的檢測(cè)器和色譜柱等,。
色譜配置
本項(xiàng)目業(yè)主最終根據(jù)分析項(xiàng)目,、控制指標(biāo)和分析頻次結(jié)合業(yè)主操作人員的數(shù)量,，對(duì)氣相色譜做了如下配置,。
1、儀器配置匯總表
序號(hào) | 設(shè)備名稱 | 單位 | 數(shù)量 | 說(shuō)明 |
1 | 普瑞GC-9280型氣相色譜儀 | 臺(tái) | 2 | 對(duì)排放氣,、原料氣,、吸收塔頂氣、脫碳?xì)獬Ｒ?guī)組分分析 |
2 | 普瑞GC-9280型氣相色譜儀 | 臺(tái) | 1 | 煤氣,、MDEA溶液分析 |
3 | 普瑞GC-9280型氣相色譜儀 | 臺(tái) | 1 | 焦?fàn)t氣分析 |
4 | 普瑞GC-9280型氣相色譜儀 | 臺(tái) | 2 | 精甲醇,、雜醇、粗甲醇分析 |
5 | 普瑞GC-9280型氣相色譜儀 | 臺(tái) | 1 | LNG,、混合冷劑分析 |
2,、儀器配置清單
（1）樣品基體：排放氣、原料氣,、吸收塔頂氣,、脫碳?xì)夥治鼋M分：煤氣中O2（0.5%），氮?dú)庵?/span>O2（0.1%）,，冷劑壓縮：N2中O2：0.1%,，螺桿壓縮：N2中O2：0.1%，焦?fàn)t氣全分析（主要為H2,、O2,、N2、CH4,、CO,、CO2、乙烷,、乙烯,、丙烷,、丙烯）
序號(hào) | 名稱 | 規(guī)格型號(hào) | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
1 | 氣相色譜儀 | 氣相色譜主機(jī)GC-9280 | 1 | 臺(tái) | |
2 | TCD填充系統(tǒng) | 2 | 個(gè) | ||
3 | 填充注樣器系統(tǒng) | 2 | 個(gè) | ||
5 | 自動(dòng)十通閥 | 1 | 個(gè) | ||
6 | 自動(dòng)六通閥 | 1 | 個(gè) | ||
7 | Porapak Q 6m*3mm | 1 | 根 | ||
8 | 5A分子篩 3m*3mm | 1 | 根 | ||
9 | GDX-104 3m*3mm | 1 | 根 | ||
10 | 色譜備件箱 | 1 | 套 | ||
11 | 工作站 | PR-3000軟件 | 1 | 個(gè) | |
12 | 聯(lián)想揚(yáng)天M4000q電腦 | 1 | 臺(tái) | ||
13 | HP激光打印機(jī) | 1 | 臺(tái) | ||
14 | 氣體凈化器 | 1 | 套 | ||
15 | 標(biāo)氣 | 1 | 套 | ||
描述：采用TCD檢測(cè)器，氫氣做載氣,，十通閥進(jìn)樣,，Q柱預(yù)分離，5A柱分析O2,、N2,、CO、CH4,，其余組分通過(guò)十通閥反吹出去,；六通閥進(jìn)樣，GDX-104柱分析二氧化碳,、乙烷,、乙烯、丙烷,、丙烯,。差減法計(jì)算氫氣的含量。 | |||||
（2）,、樣品基體：煤氣,、MDEA溶液
分析組分：苯、萘（1ppm以上）,、MDEA
序號(hào) | 名稱 | 規(guī)格型號(hào) | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
1 | 氣相色譜儀 | 氣相色譜主機(jī)GC-9280 | 1 | 臺(tái) | |
2 | FID毛細(xì)系統(tǒng) | 2 | 個(gè) | ||
3 | 毛細(xì)注樣器系統(tǒng) | 2 | 個(gè) | 采用鈍化后的注樣器及管路 | |
4 | HP-WAX 30m*0.32mm*0.50um | 2 | 根 | ||
5 | 自動(dòng)惰性六通閥 | 2 | 個(gè) | ||
6 | 色譜備件箱 | 1 | 套 | ||
7 | 工作站 | PR-3000軟件 | 1 | 個(gè) | |
8 | 聯(lián)想揚(yáng)天M4000q電腦 | 1 | 臺(tái) | ||
9 | 聯(lián)想LJ2205激光打印機(jī) | 1 | 臺(tái) | ||
10 | 氣體凈化器 | 1 | 套 | ||
11 | 標(biāo)樣和內(nèi)標(biāo) | 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供 | 1 | 套 | |
12 | 標(biāo)氣 | 1 | 套 | ||
描述：采用FID檢測(cè)器,，氮?dú)庾鲚d氣，HP-WAX 柱分析苯,、萘,，苯用六通閥進(jìn)樣。 | |||||
（3）樣品基體：焦?fàn)t氣
分析組分：H2S：10ppb以上,、有機(jī)硫（二甲基噻吩,、硫醚、硫氧化碳）：1ppm以上,。
序號(hào) | 名稱 | 規(guī)格型號(hào) | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
1 | 氣相色譜儀 | 氣相色譜主機(jī)GC-9280 | 1 | 臺(tái) | |
3 | FPD毛細(xì)系統(tǒng) | 2 | 個(gè) | 鈍化氣路,、檢測(cè)器 | |
4 | 毛細(xì)注樣器系統(tǒng) | 2 | 個(gè) | ||
5 | 惰性自動(dòng)六通閥 | 2 | 個(gè) | ||
6 | HP-PLOT Q 30m*0.53mm*20.0um | 2 | 根 | ||
7 | 色譜備件箱 | 1 | 套 | ||
8 | 工作站 | PR-3000軟件 | 1 | 個(gè) | |
9 | 聯(lián)想揚(yáng)天M4000q電腦 | 1 | 臺(tái) | ||
10 | 聯(lián)想LJ2205激光打印機(jī) | 1 | 臺(tái) | ||
11 | 氣體凈化器 | 1 | 套 | ||
12 | 標(biāo)氣 | 1 | 套 | ||
描述：采用FPD檢測(cè)器，氮?dú)庾鲚d氣,，惰性六通閥進(jìn)樣,，HP-PLOT Q柱分析，外標(biāo)法定量,。 | |||||
（4）樣品基體：精甲醇,、雜醇、粗甲醇
分析組分：粗甲醇中甲醇（1ppm -90%）,、輕組分（二甲醚）：1ppm以上,，
甲醇?xì)堃褐屑状迹?/span>1ppm-0.5%,，
雜醇：甲醇：1ppm-30%、丁醇：1ppm-12%
序號(hào) | 名稱 | 規(guī)格型號(hào) | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
1 | 氣相色譜儀 | 氣相色譜主機(jī)GC-9280 | 1 | 臺(tái) | |
2 | FID毛細(xì)系統(tǒng) | 2 | 個(gè) | ||
3 | 毛細(xì)注樣器系統(tǒng) | 2 | 個(gè) | 采用鈍化后的注樣器 | |
4 | HP-PLOT Q 30m*0.53mm*20.00um | 2 | 根 | ||
5 | 色譜備件箱 | 1 | 套 | ||
6 | 工作站 | PR-3000軟件 | 1 | 個(gè) | |
7 | 聯(lián)想揚(yáng)天M4000q電腦 | 1 | 臺(tái) | ||
8 | 聯(lián)想LJ2205激光打印機(jī) | 1 | 臺(tái) | ||
9 | 氣體凈化器 | 1 | 套 | ||
10 | 標(biāo)樣 | 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供 | 1 | 套 | |
描述：采用FID檢測(cè)器,，氮?dú)庾鲚d氣,，HP-PLOT Q柱分析甲醇、丁醇,、二甲醚,。 | |||||
（5）樣品基體：LNG、混合冷劑
分析組分：氫氣,、氮?dú)?、氧氣、一氧化碳,、二氧化碳,、甲烷、乙烷,、丙烷,、異丁烷、正丁烷,、異戊烷,、正戊烷,、己烷?/span>
各組分檢出限：氫氣,、氮?dú)狻⒀鯕?、一氧化碳,、二氧化碳、甲烷,、乙烷,，以上組分0.1%以上，丙烷,、異丁烷,、正丁烷、異戊烷,、正戊烷,、己烷，以上組分1ppm以上,。微量的一氧化碳,、二氧化碳（1ppm以上）。
序號(hào) | 名稱 | 規(guī)格型號(hào) | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
1 | 氣相色譜儀 | 氣相色譜主機(jī)GC-9280 | 1 | 臺(tái) | |
2 | TCD單填充系統(tǒng) | 1 | 個(gè) | ||
3 | FID毛細(xì)系統(tǒng) | 1 | 個(gè) | ||
4 | 毛細(xì)注樣器系統(tǒng) | 1 | 個(gè) | ||
5 | 填充注樣器系統(tǒng) | 1 | 個(gè) | ||
7 | 輔助系統(tǒng) | 1 | 個(gè) | ||
8 | 自動(dòng)十通閥 | 2 | 個(gè) | ||
9 | 自動(dòng)六通閥 | 2 | 個(gè) | ||
10 | HP-PONA 50m*0.25mm*0.50um | 1 | 根 | ||
11 | 13X分子篩 3mm*3m | 1 | 根 | ||
12 | Porapak N 3mm*6m | 1 | 根 | ||
13 | Porapak Q 6m*3mm | 1 | 根 | ||
14 | TDX-01 1m*3mm | 1 | 根 | ||
15 | 轉(zhuǎn)化爐 | 1 | 個(gè) | ||
16 | 色譜備件箱 | 1 | 套 | 隨機(jī)附帶 | |
17 | 工作站 | PR-3000軟件 | 1 | 個(gè) | |
18 | 聯(lián)想揚(yáng)天M4000q電腦 | 1 | 臺(tái) | ||
19 | 聯(lián)想LJ2205激光打印機(jī) | 1 | 臺(tái) | ||
20 | 氣體凈化器 | 1 | 套 | ||
21 | 標(biāo)氣 | 1 | 瓶 | ||
描述：一次進(jìn)樣全分析,。采用TCD檢測(cè)器,，氦氣做載氣，十通閥進(jìn)樣,，一根N柱預(yù)分離,，13X柱分離氫氣、氮?dú)?、甲烷,、一氧化碳，二氧化碳,、乙烷在六通閥的氣阻上出,，其它氣體通過(guò)十通閥反吹出去。C3開(kāi)始的物質(zhì)采用FID檢測(cè)器分析,，六通閥進(jìn)樣,，氮?dú)庾鲚d氣，HP-PONA柱分析,。采用FID檢測(cè)器,，氮?dú)庾鲚d氣，十通閥進(jìn)樣,，Q柱預(yù)分離,，TDX-01柱+轉(zhuǎn)化爐分析微量的二氧化碳,，其余組分通過(guò)十通閥反吹出去,。 | |||||
小結(jié)：
色譜配置除與分析項(xiàng)目,、控制指標(biāo)、分析頻次有關(guān)外,，由于每個(gè)企業(yè)都有自身的特點(diǎn)，自動(dòng)化程度的高低和實(shí)驗(yàn)室人員配置及企業(yè)資金情況也會(huì)影響色譜的配置,，這就需要設(shè)計(jì)人員前期一定要與業(yè)主溝通交流,，在滿足生產(chǎn)的前提下,，盡量滿足業(yè)主需求,。