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一种气体在线红外光谱仪预处理装置及方法.pdf

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一种 气体 在线 红外 光谱仪 预处理 装置 方法
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摘要
申请专利号:

CN201510547886.6

申请日:

2015.08.31

公开号:

CN106483090A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G01N 21/3504申请日:20150831|||公开
IPC分类号: G01N21/3504(2014.01)I 主分类号: G01N21/3504
申请人: 中国石油化工股份有限公司; 中国石油化工股份有限公司?#26412;?#21270;工研究院
发明人: 刘逸; 张兆斌; 巴海鹏; 司宇辰; 杜志国; 张永刚; 薛丽敏; 周丛; 王国清; 南秀琴
地址: 100728 ?#26412;?#24066;朝阳区朝阳门北大街22号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: ?#26412;?#32895;宏知识产权代理有限公司 11372 代理人: 吴大建;王睿
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法律状态
申请(专利)号:

CN201510547886.6

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.04.05|||2017.03.08

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了一种用于气体在线红外光谱仪分析的样品预处理装置。所述预处理装置包括冷却单元、沉降分离单元和调节单元,以实现对气样的降温冷却、净化除杂及压力流速调节,满足在线红外气体分析仪测试需求。所述装置可用于不同领域,如炼油厂、乙烯厂、芳烃厂、天然气化工等。本发明还公开了将所述装置用于气体样品预处理的方法。

权利要求书

1.一种气体在线红外光谱仪预处理装置,包括:
冷却单元,用于对样品气进行冷却和气液分离,得?#38477;?#19968;气相组分;
沉降分离单元,其与所述冷却单元的出气口连接,用于对第一气相组分进行
沉降分离,得?#38477;?#20108;气相组分;以及
调节单元,其与所述沉降分离单元的出气口连接,用于对第二气相组分进行
?#31245;?#21450;压力和流速调节,将具有适宜温度、压力和流速的气体组分输入红外光谱
仪进行成分分析。
2.根据权利要求1所述的预处理装置,其特征在于,所述冷却单元由一个或
多个冷却子单元组成,所述冷却子单元包括套管型冷却器、用于收集从套管型冷
却器中排出液体的积液罐,以及用于测量冷却子单元出气口温度的温度探测器。
3.根据权利要求1所述的预处理装置,其特征在于,所述沉降分离单元由一
个或多个沉降分离子单元组成,所述沉降分离子单元包括:
缓冲沉降罐,其与冷却单元的出气口连接,用于使第一气相组分进一步分离;
以及
排液罐,其与缓冲沉降罐的液相出口连接,用于收集从缓冲沉降罐中排出的
液相和可能存在的固相组分。
4.根据权利要求1所述的预处理装置,其特征在于,所述调节单元由一个或
多个调节子单元组成,所述调节子单元包括串联的?#31245;?#22120;、压力调节器和流速调
节器。
5.根据权利要求4所述的预处理装置,其特征在于,多个调节子单元并联使
用,当某一调节子单元失效时,切换至另一未使用的调节子单元。
6.一种气体在线红外光谱仪预处理方法,其使用权利要求1至5任一项所述
的预处理装置,?#34903;?#22914;下:
a、将样品气通入所述预处理装置,在冷却单元内进行冷却和气液分离,在冷
却单元出口得?#38477;?#19968;气相组分;
b、将第一气相组分通入沉降分离单元,在沉降分离单元内进一步气液分离,
在沉降分离单元出口得?#38477;?#20108;气相组分;
c、将第二气相组分通入调节单元,在调节单元内进行?#31245;錚?#20197;及压力和流速
调节,最后输入红外光谱仪进行成分分析。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,使用多个并联的调节子单元时,
当某一调节子单元失效,切换至另一未使用的调节子单元。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一气相组分的温度为
10-180℃,优选10-50℃;所述压力调节器的压力范围为0.10-0.20MPa,优选
0.10-0.12MPa;所述流速调节器的流速范围为100-1000mL/min,优选
100-400mL/min。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述样品气中包括CO、CO2,
以及C1-C7气相烃。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述样品气为乙烯裂解气或
碳三/碳二加氢?#20174;?#29289;料。

说明书

一种气体在线红外光谱仪预处理装置及方法

技术领域

本发明涉及一种气体在线红外光谱仪预处理装置,以及使用该装置对气体进
行预处理的方法。

背景技术

作为乙烯、丙烯、丁二烯等重要基础有机化工原料的生产装置,乙烯裂解炉、
碳二加氢?#20174;?#22120;、碳三加氢?#20174;?#22120;的物料分析十?#31181;?#35201;,例如测定CH4、C2H4、
C3H6含量可以了解裂解炉裂解深度,测定C2H4、C2H2、C2H6含量可以了解碳二
加氢?#20174;?#36716;换?#21097;?#27979;定C3H8、PD(丙炔)、MA(丙二烯)含量可以了解碳三加
氢?#20174;?#36716;换率。气相色谱法是常用的分析方法之一。例如对于乙烯裂解炉裂解气
的组成分析,主要是采用多维气相色谱仪,通过多柱多阀的切换系?#24120;?#20351;样品气
中不同组分在指定的色谱柱上分离检测。然而上述装置存在物料馏程范围宽、温
度高等特点。如乙烯裂解炉急冷器出口气样既包含H2、CH4、C2H4、C2H6、C3H6、
C3H8等轻?#39318;?#20998;,又含有裂解汽油、柴油、焦油等重?#39318;?#20998;,组成复杂、含水量
大,且不可避免的带有固体杂质。其中的重质烃类、固体杂?#23454;?#21487;能污染、堵塞
分析系?#24120;?#24433;响在线取样分析系统的正常运行,进而影响分析数据的?#26082;?#24615;。并
?#23452;?#26080;机酸等杂?#24335;?#20837;色谱柱,可能将色谱柱的固定相溶解带走,造成色谱柱
污染,引起其柱效降低、分离效果变差。因此在样品输出到色谱分析仪器前,需
要建立预处理装置,对样?#26041;?#34892;净化、?#31245;?#31561;预处理工作,以除去样?#20998;?#30340;水、
重质烃类等液相组分及固体杂?#21097;?#20026;在线分析仪提供洁净、稳定的分析样品。

中国专利CN201173877提出针对在线色谱分析的预处理装置,所述预处理装
置连接在裂解炉换热器出口,采用单个冷却器冷却至17℃进行气液分离,其分
离效果有限,需要进一步采用过滤器进行净化和?#31245;鎩?#20013;国专利CN102288706A、
CN103091426A、CN103091427A、CN103091428A提出针对在线色谱分析的预处
理装置及使用方法,所述预处理装置连接在裂解炉漩涡冷却器出口,采用缓冲沉
降罐进行气液分离,不能满足裂解炉急冷器出口气样温度高、含油含水量大的净
化分离需求。且在线色谱分析对水有严格控制,所述预处理装置需要过滤?#31245;鎩?br />

与实验室用气相色谱仪相比,在线气相色谱仪最大的特点是需要防爆设施,
以用于易燃易爆场所,防范现场不安全因素。且由于用于烃类检测的FID检测器
需要燃气H2、助燃气O2及载气等,使得在线色谱仪往往离取样点有一定距离。
以乙烯裂解气在线色谱分析为例,取样点需要在漩涡冷却器之后,而漩涡冷却器
处于裂解炉总管处,难以?#20174;?#21333;台裂解炉工况。相反的,具有防爆装置的光谱分
析仪则可以放置在取样点附近,以减少分析误差。

红外光谱(Infrared spectroscopy,IR)气体分析仪是利用气体分子对红外光谱
的选择性吸收测量待测组分浓度,具有测量精度高,速度快以及能连续测定等特
点。由于大多数气体分子的振动和转动光谱都在红外波段,且红外光谱技术无需
消耗载气,可实现多组分气体的快速分析,因此在线红外光谱气体分析仪已经成
为钢铁、石化等工业部门生产流程控制的重要监测手段。但是样?#20998;?#23384;在的重质
烃类、水及固体杂质所产生的强烈吸收,都可能掩盖或干扰轻质烃类的红外特征
信号;且样品温度、压力、流速等性质的波动?#19981;?#24433;响分析数据的?#26082;?#24615;,进而
影响红外分析仪的灵敏度及连续、稳定运行。因此在在线红外气体分析中,建立
预处理装置对样?#26041;?#34892;降温、除杂、?#31245;鎩?#27969;速调节等预处理,是非常必要和重
要的。

发明内容

针对在线色谱不能在乙烯装置取样点附近近距离分析样品的问题,本发明提
供了一种气体在线红外光谱仪预处理装置,实现对待测样品气的降温冷却、?#31245;?br />除杂及压力、流速调节等预处理,以保证红外分析仪的稳定运行及红外分析数据
的?#26082;?#24615;,为工业装置连续运行、控制系统实时有效监控提供相关数据积累。

本发明提供的气体在线红外光谱仪预处理装置,包括:

冷却单元,用于对样品气进行冷却和气液分离,得?#38477;?#19968;气相组分;

沉降分离单元,其与所述冷却单元的出气口连接,用于对第一气相组分进行
沉降分离,得?#38477;?#20108;气相组分;以及

调节单元,其与所述沉降分离单元的出气口连接,用于对第二气相组分进行
?#31245;錚?#20197;及压力和流速调节,将具有适宜温度、压力和流速的气体组分输入红外
光谱仪进行成分分析。

根据本发明,所述冷却单元由一个或多个冷却子单元组成。所述冷却子单元
包括套管型冷却器、用于收集从套管型冷却器中排出液体的积液罐,以及用于测
量冷却子单元出气口温度的温度探测器。

在本发明的一个实施例中,所述冷却子单元包括:

与样品气入口连接,用于冷却样品气的套管型冷却器;

积液罐,其与套管型冷却器的出口连接,用于收集从套管型冷却器中的排出
液体;以及

温度探测器,其位于冷却子单元的出气口位置,用于测量冷却子单元的出气
口温度。

所述套管型冷却器可使用循环水制冷。

所述样品气在冷却子单元内的流向如下:首先样品气进入套管型冷却器内被
冷却,气液分离后得到液相组分(可能夹带有固相组分)和气相组分,其中液相
组分在与套管型冷却器连接的积液罐内收集,气相组分从冷却子单元的出气口排
出,通过温度探测器测量其温度。

多个(两个以上)冷却子单元可串联或并联使用:如采用串联方式,样品气
在第一个冷却子单元的套管型冷却器内被冷却,气液分离后得到液相组分和气相
组分,其中液相组分进入与套管型冷却器连接的积液罐,气相组分进入下一个冷
却子单元并重复上述过程,如此在最后一个冷却子单元的出口位置得?#38477;?#19968;气相
组分;如采用并联方式,当使用的冷却子单元失效时,可以不切断样品气进气路,
选择并切换至其它的冷却子单元,完成样品气冷却和气液分离,并输出?#26009;?#19968;级
的沉降分离单元,同?#22791;?#26032;失效的冷却子单元。

根据本发明,所述沉降分离单元由一个或多个沉降分离子单元组成。在本发
明的一个实施例中,所述沉降分离子单元包括:

缓冲沉降罐,其与冷却单元的出气口连接,用于使第一气相组分进一步分离;
以及

排液罐,其与缓冲沉降罐的液相出口连接,用于收集从缓冲沉降罐中排出的
液相和可能存在的固相组分。

所述第一气相组分在沉降分离子单元内的流向如下:首先第一气相组分在缓
冲沉降罐内进行沉降分离,得到液相组分(可能夹带有固相组分)和气相组分,
其中液相组分进入排液罐,气相组分从缓冲沉降罐出口位置排出。

多个(两个以上)沉降分离子单元可串联或并联使用:如采用串联方式,第
一气相组分在第一个沉降分离子单元的缓冲沉降罐内气液分离,得到液相组分和
气相组分,其中液相组分进入排液罐,气相组分进入下一个沉降分离子单元并重
复上述过程,如此在最后一个沉降分离子单元的出口位置得?#38477;?#20108;气相组分;如
采用并联方式,当使用的沉降分离子单元失效时,可以不切断第一气相组分进气
路,选择并切换至其它的沉降分离子单元,完成第一气相组分的沉降分离,并输
出?#26009;?#19968;级的调节单元,同?#22791;?#26032;失效的沉降分离子单元。

根据本发明,所述调节单元由一个或多个调节子单元组成。所述调节子单元
包括串联的?#31245;?#22120;、压力调节器和流速调节器。在本发明的一个实施例中,第二
气相组分依次通过?#31245;?#22120;除水、压力调节器调压和流速调节器调速,最后进入红
外光谱仪。

由于红外检测中水峰影响大,因此需要对样品气除水。在预处理过程中,大
部分的水通过前述的冷却和沉降分离除去。为不干扰后续分析,这里再通过?#31245;?br />器除去残量水分。?#31245;?#22120;的选择和类型是本领域公知的,可采用CaCl2或其它任
何不吸收目标分析气体,可以达到预处理目的的?#31245;?#21058;。

所述预处理装置可根据现场实?#26159;?#20917;及气样条件,综合考虑气样温度及可能
夹带的堵塞管路的各种杂?#21097;?#20197;及在线红外气体分析仪对气样测试条件的要求,
灵活配置所述调节子单元的数量。多个(两个以上)调节子单元可并联使用,以
实现样品气不间断实时在线预处理,对于复杂气样分析?#20219;?#36866;用。当使用的调节
子单元失效时,可以不切断气路,选择并切换至其它的调节子单元,完成气体流
速调节,并输出至在线红外气体分析仪采样操作系?#24120;?#21516;?#22791;?#26032;失效的调节子单
元。并联调节子单元的选择及切换通过多通阀实现,如此反复以实现样品气的实
时在线连续预处理。

本发明还提供了一种气体在线红外光谱仪预处理方法,其使用本发明提供的
预处理装置,?#34903;?#22914;下:

a、将样品气通入所述预处理装置,在冷却单元内进行冷却和气液分离,在冷
却单元出口得?#38477;?#19968;气相组分。

b、将第一气相组分通入沉降分离单元,在沉降分离单元内进一步气液分离,
在沉降分离单元出口得?#38477;?#20108;气相组分。

c、将第二气相组分通入调节单元,在调节单元内进行?#31245;錚?#20197;及压力和流速
调节,最后输入红外光谱仪进行成分分析。

使用多个并联的调节子单元时,当某一调节子单元失效时,可以不切断气路,
切换至另一未使用的调节子单元,同?#22791;?#26032;失效的调节子单元。

在本发明的一个实施例中,?#34903;鑑所述第一气相组分的温度为10-180℃,更
优选10-50℃。?#34903;鑓所述压力调节器的压力范围为0.10-0.20MPa,更优选
0.10-0.12MPa;所述流速调节器的流速范围为100-1000mL/min,更优选100-400
mL/min。

根据本发明,所述样品气中包括CO、CO2,以及C1-C7气相烃。

在本发明的一个实施例中,所述样品气为乙烯裂解气,样品气的取样点可设
在单台裂解炉急冷器出口处,能更好?#20174;?#21333;台裂解炉的生产状况。

在本发明的另一个实施例中,所述样品气为碳二/碳三加氢?#20174;?#29289;料,即碳二
/碳三加氢的?#20174;?#29289;或产物。样品气的取样点可设在加氢?#20174;?#22120;入口或出口处,以
?#20174;?#21152;氢?#20174;?#30340;转化率。

本发明提供的方法也可以用于其它气相烃类组成及含量测试,如生物质燃气
或天然气分析等。

本发明的特点是:(1)为在线红外气体分析仪提供了一种实时在线气体预处
理装置。(2)本发明通过冷却单元、沉降分离单元和调节单元,有效降低待测气
样温度,去除气样中夹带的水分、重质烃类、固体杂?#23454;?#21487;能造成的荧光干扰,
为在线红外气体分析仪提供稳定可控的分析样品,保证了红外检测的?#26082;?#24615;和灵
敏度。(3)本发明装置结构简单、小巧、易于实现,可根据现场情况及气样条件,
灵活配置调节子单元数量,实现对红外光谱仪分析气体实时在线预处理,从而确
保分析数据的实时、?#26082;貳?#26377;效。(4)本装置采用集成式设计便于使用和维护,
可用于不同领域,如炼油厂、乙烯厂、芳烃厂、天然气化工等。

附图说明

图1为所述预处理装置的结构示意图,样品气为乙烯裂解气。

图2为所述预处理装置的结构示意图,样品气为碳三加氢?#20174;?#22120;入口气体。

图3为所述预处理装置的结构示意图,样品气为碳二加氢?#20174;?#22120;出口气体。

具体实施方式

下面对照附图并结合实施例进一步详述本发明的技术方案,但本发明的保护
范围不局限于下述具体实施方式。

实施例1

乙烯裂解炉出口气样在线红外气体分析仪预处理装置:

如图1所示,所述预处理装置包含冷却单元A、沉降分离单元B和调节单元
C,采用不锈钢管线顺次连接,各管路均设有阀门。

其中冷却单元A包括依?#26410;?#32852;的冷却子单元A1、A2、A3。冷却子单元A1
包括与样品气入口连接的套管型冷却器a1,与套管型冷却器出口连接用于收集排
出液体的积液罐a2,以及位于冷却子单元A1的出气口位置,用于测量出口气体
温度的温度探测器a3。冷却子单元A2包括套管型冷却器a4、积液罐a5和温度
探测器a6,各部分连接方式与冷却子单元A1相同。类似地,冷却子单元A3包
括套管型冷却器a7、积液罐a8和温度探测器a9。其中冷却子单元A1的样品气
出口与套管型冷却器a4的入口连接,冷却子单元A2的气体出口与套管型冷却器
a7的入口连接,冷却子单元A3的气体出口与沉降分离单元B的进气口连接。套
管型冷却器a1、a4、a7使用循环水制冷。

沉降分离单元B中仅含有一个沉降分离子单元。所述沉降分离子单元包括与
冷却子单元A3的气体出口连接的缓冲沉降罐b1,以及与缓冲沉降罐b1的液相
出口连接的排液罐b2。缓冲沉降罐b1气相出口通过四通阀D与调节单元C连接。

调节单元C包括并联的调节子单元C1、C2和C3。其中调节子单元C1包括
依?#26410;?#32852;的?#31245;?#22120;c1、压力表c2和流量计c3,调节子单元C2包括依?#26410;?#32852;的
?#31245;?#22120;c4、压力表c5和流量计c6,调节子单元C3包括依?#26410;?#32852;的?#31245;?#22120;c7、
压力表c8和流量计c9。调节单元C一端通过四通阀D与沉降分离单元B连接,
另一端通过四通阀E与红外光谱仪连接。

预处理装置准备工作:工作前所述预处理装置进出口的开关阀处于关闭状态。
首?#21364;?#24320;冷却水循环开关,冷却单元A开始制冷。然后确认与沉降分离单元B出
口连接的四通阀D及与调节单元C出口连接的四通阀E选择同一调节子单元C1。
稳定数?#31181;?#21518;,开启所述预处理装置进出口开关阀。

预处理装置工作过程:裂解气进入所述预处理装置,在冷却子单元A1的套
管型冷却器a1内被冷却,气液分离后得到液相组分(可能夹带有固相组分)和气
相组分,其中液相组分进入积液罐a2收集,气相组分从冷却子单元的出口位置排
出,进入冷却子单元A2的套管型冷却器a2,通过温度探测器a3测量该气相组分
的温度为100℃。随后,样品气经冷却子单元A2降温至50℃,经冷却子单元A3
降温至10℃。冷却得到的水、重质烃类等液相组分及夹带的固体杂质在冷却单元
A中的积液罐a2、a5、a8中收集,得到的气相组分进入沉降分离单元B,即为第
一气相组分。第一气相组分在沉降分离单元B内进入缓冲沉降罐b1沉降分离,
分离得到的水、重质烃类等液相组分及夹带的固体杂?#24335;?#20837;排液罐b2收集,得
到的气相组分进入调节单元C,即为第二气相组分。在调节子单元C1内,第二
气相组分经?#31245;?#22120;c1进一步除水,压力表c2调节气样压力为0.12MPa,经流量
计c3调节流速为100mL/min,稳定输出后经连接管线输入在线红外气体分析仪采
样操作系统。当调节子单元C1失效时,可以不切断气路,通过与沉降分离单元
B出口连接的四通阀D及与调节单元C出口连接的四通阀E同时选择并切换至未
使用的并行调节子单元C2或C3,完成气体流量调节,同?#22791;?#26032;失效调节子单元
C1,如此反复,以完成样品气的实时在线连续预处理,满足红外光谱仪快速实时
分析需求。

表1为采用同一预处理装置,对不同批次的乙烯裂解气(以气样1-3表示)
进行预处理后,采用IGS型在线红外气体分析仪的分析结果。

表1


实施例2

碳三加氢?#20174;?#22120;入口气体在线红外气体分析仪预处理装置:

如图2所示,所述预处理装置包含冷却单元A,沉降分离单元B和调节单元
C,采用不锈钢管线顺次连接,各管路均设有阀门。

其中冷却单元A仅含有一个冷却子单元,包括与样品气入口连接的套管型冷
却器a1,与套管型冷却器出口连接用于收集排出液体的积液罐a2,以及位于冷却
单元A的出气口位置,用于测量样品气的出口温度的温度探测器a3。冷却子单元
的气体出口与沉降分离单元B的进气口连接。套管型冷却器a1使用循环水制冷。

沉降分离单元B中仅含有一个沉降分离子单元。所述沉降分离子单元包括与
冷却单元A的气体出口连接的缓冲沉降罐b1,以及与缓冲沉降罐b1的液相出口
连接的排液罐b2。缓冲沉降罐b1气相出口通过三通阀F与调节单元C连接。

调节单元C包括并联的调节子单元C1和C2。其中调节子单元C1包括依次
串联的?#31245;?#22120;c1、压力表c2和流量计c3,调节子单元C2包括依?#26410;?#32852;的?#31245;?br />器c4、压力表c5和流量计c6。调节单元C一端通过三通阀F与沉降分离单元B
连接,另一端通过三通阀G与红外光谱仪连接。

预处理装置准备工作:工作前所述预处理装置进出口开关阀处于关闭状态。
首?#21364;?#24320;冷却水循环开关,冷却单元A开始制冷。然后确认与沉降分离单元B出
口连接的三通阀F及与调节单元C出口连接的三通阀G选择同一调节子单元C1。
稳定数?#31181;?#21518;,开启所述预处理装置进出口开关阀。

预处理装置工作过程:碳三加氢?#20174;?#22120;入口气体进入所述预处理装置,在冷
却单元A内经套管冷却器a1降温冷却进行气液分离。冷却得到的水、重质烃类
等液相组分及夹带的固体杂质在积液罐a2中收集,得到的气相组分通过温度探测
器a3测得其温度为40℃,即为第一气相组分,进入所述预处理装置沉降分离单
元B。第一气相组分在沉降分离单元B内经缓冲沉降罐b1沉降分离,分离得到
的水、重质烃类等液相组分及夹带的固体杂?#24335;?#20837;排液罐b2收集,得到的气相
组分进入调节单元C,即为第二气相组分。在调节子单元C1内,第二气相组分
经?#31245;?#22120;c1进一步除水,压力表c2调节压力为0.10MPa,经流量计c3调节流
速范围为400mL/min,稳定输出后经连接管线输入在线红外气体分析仪采样操作
系统。当调节子单元C1失效时,可以不切断气路,通过与沉降分离单元B出口
连接的三通阀F及与调节单元C出口连接的三通阀G同时选择并切换至未使用的
并行调节子单元C2,完成气体流量调节,同?#22791;?#26032;失效调节子单元C1,如此反
复,以完成样品气的实时在线连续预处理,满足红外光谱仪快速实时分析需求。

表2为采用同一预处理装置,对不同批次的碳三加氢?#20174;?#22120;入口气体(以气
样4-6表示)进行预处理后,采用IGS型在线红外气体分析仪的分析结果。

表2


实施例3

碳二加氢?#20174;?#22120;出口气体在线红外气体分析仪预处理装置:

如图3所示,所述预处理装置包含冷却单元A,沉降分离单元B和调节单元
C,采用不锈钢管线顺次连接,各管路均设有阀门。

其中冷却单元A仅含有一个冷却子单元,包括与样品气入口连接的套管型冷
却器a1,与套管型冷却器出口连接用于收集排出液体的积液罐a2,以及位于冷却
子单元A1的出气口位置,用于测量出气口温度的温度探测器a3。冷却子单元的
气体出口与沉降分离单元B的进气口连接。套管型冷却器a1使用循环水制冷。

沉降分离单元B中仅含有一个沉降分离子单元。所述沉降分离子单元包括与
冷却单元A的气体出口连接的缓冲沉降罐b1,以及与缓冲沉降罐b1的液相出口
连接的排液罐b2。缓冲沉降罐b1气相出口通过单阀H与调节单元C连接。

调节单元C仅含有一个调节子单元,其包括依?#26410;?#32852;的?#31245;?#22120;c1、压力表
c2和流量计c3。调节单元C一端通过单阀H与沉降分离单元B连接,另一端通
过单阀I与红外光谱仪连接。

预处理装置准备工作:工作前所述预处理装置进出口开关阀处于关闭状态。
首?#21364;?#24320;冷却水循环开关,冷却单元A开始制冷。稳定数?#31181;?#21518;,开启所述预处
理装置进出口开关阀。

预处理装置工作过程:碳二加氢?#20174;?#22120;出口气体进入所述预处理装置,在冷
却单元A内经套管型冷却器a1降温冷却进行气液分离。冷却得到的水、重质烃
类等液相组分(可能夹带有固相组分)在积液罐a2中收集,得到的气相组分通过
温度探测器a3测得其温度为50℃,即为第一气相组分,进入所述预处理装置沉
降分离单元B。第一气相组分在沉降分离单元B内进入缓冲沉降罐b1沉降分离,
分离得到的水、重质烃类等液相组分及夹带的固体杂?#24335;?#20837;排液罐b2收集,得
到的气相组分进入调节单元C,即为第二气相组分。在调节子单元内,第二气相
组分经?#31245;?#22120;c1除水,压力表c2调节气样压力为0.11MPa,经流量计c3调节流
速为200mL/min,稳定输出后经连接管线输入在线红外气体分析仪采样操作系统。

表3为采用同一预处理装置,对不同批次的碳二加氢?#20174;?#22120;出口气体(以气
样7-9表示)进行预处理后,采用IGS型在线红外气体分析仪的分析结果。

表3


本发明提供的用于在线红外气体分析仪的样品预处理装置,其效果在于可有
效除去气样中重质烃类等杂?#21097;?#38477;低气样温度,稳定气样流速,为在线红外气体
分析仪提供洁净、?#31245;鎩?#31283;定的分析样品,满足红外分析仪测试需求,保证仪器
稳定运行。

应当注意的是,以上所述的实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明的
任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述,但应当理解为其中所用的
词语为描述性和解释?#28304;?#27719;,而不是限定?#28304;?#27719;。可以按规定在本发明权利要求
的范围内对本发明作出修改,以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行
修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例,但是并不意味着
本发明限于其中公开的特定例,相反,本发明可扩展至其他所有具有相同功能的
方法和应用。

关于本文
本文标题:一种气体在线红外光谱仪预处理装置及方法.pdf
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