在线分析仪表在天然气处理站的应用.pdf

第6期
李兴候.在线分析仪表在大然气处理站的应用
651
在线分析似表在天然气处理站的应用
李兴候
(中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司,北京10006)
摘要以中东某天然气处理站工程项目为背景,针对工艺控制需要连续监测的各组分及其物料特性
介绍在线分析仪表的选型和样品处理系统。
关键词分析仪表天然气样品处理系统
中图分类号TH83文献标识码B文章编号10003932(2016)06-0651-03
在线分析仪表是直接安装在工业生产流程或表选型和样品处理系统
其他源流体现场,对被测介质的组成成分或物性1某天然气处理站主要分析仪表及其选型要求心
参数进行自动连续测量的一类仪表。依据分析仪
根据中东某天然气处理站项目的工艺方案
表的环境适应性和仪表自身的特性,分析仪表有主要分析仪表安装在干气外输出口和液化石油气
直插管道和从取样点引至样品处理系统二次处理(IPC)外输出口,用于分析样品的组成成分和物
两种在线测量方式1。
料特性。项口中,IPG和干气的工艺条件、配置分
在中东某天然气处理站项口中,为了保证安析仪表、分析仪表的主流测量技术及其所遵循的
全生产并提高产品质量,同吋实现节能降耗、治污标准见表1、2。
减排,针对工艺控制需要连监测的各组分及其
为了使测量数据准确可靠,分析仪表一般选
物料特性,介绍在线分析仪表系统的没计、分析仪用国外进口产品。下面根据项目配备简述分析仪
表1LPC指标参数
工艺条件
分析仪表
测量技术
标准规范
在37.8℃下蒸汽压≤800kPa
RVP分析仪
ASIM⊥)-323
ASTM 323
ASTM D-59
ASTM 5191
C2组分≤0.6%V,(3组分30%~40%V,C4组分60%~70%V,
气相色谱仪气相色谱法使用 TCD ASTM D1945
C5组分≤2.0%V
在15.6℃时介质密度0.551~0.58g/cm3
密度计
振动管
ASTM 4052
表2干气指标参数
工艺条件
分析仪表
测量技术
标准规范
烃露点≤-8℃
烃露点分析仪
冷镜法
SO/TR 11150
水露点≤-12℃
水露点分析仪
阻抗法
lS018453
石英品体法
ASTM 1142
光纤法
硫化氰≤0.004%o
硫化和硫醇分析仪醋酸铅纸带法
ASTM D4084
紫外法
C1组分≤1%V,C2组分≤0.6%V,C3组分30%~40%V,C.4
气相色谱仪气相色法使用TCI) ASTM I1945
组分60%~70%V,C5组分≤2.0%V,CO2组分≤2mol%,
N,组分≤5mol%
①收稿日期:2016-03-27(修改稿)
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化工自动化及仪表
第43卷
(续表2)
民件
工艺条
分析仪表
测量技术
标准规范
硫醇≤0.015%
硫化或硫醇分析仪
紫外法
ASTM F 169
气相色谱法
气相色谱法
ASTM D7041
使用FPD
表选型要求。
冷却时,水开始形成凝露时的温度(恒定压力)和
1.1气相色谱仪
含水量。根据测量分析参数,水露点分析仪通常
气相色谱仪的测量对象是干气中的C1~C6+、包括取样探头、样品预处理系统、检测分析系统
N2、CO2、H2S、RSH,IPG中的C2~C5+和总硫。计算/显示及信号传输系统等。
根据测量分析参数,气相色谱仪通常包括取样探
测量原理可采用阻抗法、光纤法和振荡晶体
头、样品预处理系统、检测分析系统、计算/显示及法。要求显示水露点值、样气含水量及工作状态
信号传输系统等。
等信息,支持键樹/鼠标选择。同吋要求测量分析
鉴于热导检测器(TCD)和火焰光度检测器元件稳定性好、使用寿命长且易于操作和更换。
(FPD)的高灵敏度和成熟性,气相色谱仪主要采1.4硫化氢分析仪
用热导检测技术和火焰光度检测技术,同时对于
硫化氢分析仪的测量对象是干气中的H2S。
这两种技术不适用的其他微量组分检测,允许采根据测量分析参数,硫化氢分析仪通常包括取样
用其他适用的检测技术。热导检测器和火焰光度探头、样品预处理系统、检测分析系统、计算/显示
检测器要求进行抗氧化处理。
及信号传输系统等。
采用的色谱柱形式、数量、分布和分离技术应
要求仪表能够对干气中的其他硫化物、CO2
该能够对测量样品进行快速有效分离。同时要求及高碳烃等有很强的抗干扰能力。能够单点自动
色谱柱的稳定性好、使用寿命长。采用的多通道标定。在运行过程中,除标气和零气外不需要其
色谱阀动作灵敏、稳定性好、使用寿命长。除了正他辅助气体。同时要求测量分析元件的稳定性
常的样品分析管路,还应该有旁路管路设计,避免好、使用寿命长、易于操作和更换。
分析管路产生背压。分析周期宜控制在7min之1.5IRVP分析仪
内。同时要求配备足够内存,记录并存储气体组
RVP分析仪的测量对象是液化石油气的饱和
分、密度、热值、压缩因子及色谱图等检测、计算和蒸汽压。遵循 ASTM D323/ ASTM D5191标准。分
报警数据。同时根据存储数据自动生成报告和色析周期宜控制在7min之内。压力检测器应有超
谱图。要求仪表能够显示气体组分、密度、热值及压保护功能。
压缩因子等信息,支持键盘/鼠标选择。
样品处理系统
1.2烃露点分析仪
为了保证在线分析仪表能够在最短的滞后时
烃露点分析仪的测量对象是:干气中当样气间内分析有代表性的工艺试样,满足仪表操作条
被冷却时,碳氢开始形成凝露吋的温度(恒定压件,需要考虑配置样品处理系统。在线分析仪表
力)。根据测量分析参数,烃露点分析仪通常包括的样品处理系统通常由取样和前级预处理、预处
取样探头、样品预处理系统、检测分析系统、计算/理装置、分析仪表木体及公用系统等组成2。取
显示及信号传输系统等。
样装置从过程工艺管线或设备上提取待分析样
测量原理宜选择冷镜法。要求抗干扰能力品,在前级预处理装置进行初步冷却、除水、除尘、
强,并要求显示烃露点值、工作状态等信息,支持加热、汽化、減压及过滤等预处理。接着在保护分
键盘/鼠标选择。而且要求测量分析元件应稳定析仪表的现场机柜或分析小屋里的预处理装置,
性好、使用寿命长、易于操作和更换。
完成对来经的前级预处理样品进行二次冷却、除
水露点分析仪
水、除尘、加热、汽化、减压及过滤等处理,现场机
水露点分析仪的测量对象是干气中当样气被
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