[发明专利]间歇式循环制气工艺的气体在线采样预处理方法和设备

说明书

技术领域

本发明属于检测设备技术领域，具体涉及一种应用于间歇式循环制气工艺的气体在线采样预处理方法和设备，可应用于燃气、化工、石化等行业间歇式循环制气工艺对应的气体成分检测。

背景技术

分析仪表特别是在线式分析仪表在工业生产过程中的应用是未来检测设备领域的发展趋势，近年来国际上对气体成分的在线分析技术正在快速发展，通过直接测量气体成分来对反应过程进行控制要比传统间接测量的方法更加的高效与准确。但是与通用型仪表相比，气体在线式分析仪表的使用受工况条件的制约较大，气体取样点的正/负压环境、样气中的水分与粉尘等等都会影响分析仪的正常使用，此外，在线式分析仪表根据检测原理不同往往还存在一个仪器本身的固有响应时间，因此为了克服环境及仪器本身的影响需要针对不同工艺条件设计和配置专用的样气处理装置，要求较高。

循环催化裂化工艺在化工生产过程中是较为重要的一种工艺，其共性特点是整个生产过程由准备期和生产期循环交替进行，对于这种生产工艺场合，如果采用连续在线式的采样预处理装置会存在以下两点不足，首先是取样时间受生产期时间与仪器本身响应时间双重限制，会发生取气过慢的情况，分析仪器的供气量无法得到保证，其次是所取样气的成分会受到上一采集周期样气成分干扰。

发明内容

本发明的目的在于针对循环催化裂化工艺样气取样处理中的工程难题和现有连续式取样技术的不足，提出一种应用于间歇式循环制气工艺的气体在线采样预处理方法和装置，从而使整套装置维护量小、结构简单、成本低廉、配置合理。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种间歇式循环制气工艺的气体在线采样预处理方法，包括以下步骤：

(1)排空：在排空阶段由样气排空装置对样气储存装置进行排空，使其达到一定的负压环境；

(2)取样：在取样阶段利用样气储存装置内所形成的负压环境开始对现场正压/微负压气源进行采样，样气经过气固/气液分离装置过滤后进入样气储存装置；

(3)分析：在分析阶段由分析取样装置对样气储存装置内的样气进行抽取，样气经过除尘过滤装置过滤后送至在线分析仪器进行分析；

(4)定时排污：在定时排污阶段对气固/气液分离装置内积留的液固混合物进行排污。

步骤(1)中所述的负压环境的压力为-0.06～0.08MPa。

所述的排空阶段、分析阶段与定时排污阶段按照工艺周期在非制气阶段进行，所述的取样阶段按照工艺周期在制气阶段进行，利用样气储存装置内的负压环境在取样阶段快速取样，满足制气阶段的工艺时间限制，也可以保证每次取到的样气不受前一次样气成分的干扰，利用样气储存装置进行样气储存还可以为分析仪器提供连续、稳定的可用样气。

为实现上述方法，本发明还提出了一种间歇式循环制气工艺的气体在线采样预处理设备，包括采样预处理机构、分析取样机构与采样控制机构，所述的采样预处理机构与分析取样机构依次连接，所述的采样预处理机构设置在设备的样气进口处，依次由气固/气液分离装置、样气排空装置与样气储存装置组成。

所述的气固/气液分离装置为封闭的筒锥体结构的逆流式旋风分离器，旋风分离器的进气管位于筒体结构上部，沿切向方向进入筒体，出气管位于筒体顶板中部轴向方向，出气管底部向筒体内延伸一段距离，顶部为90度弯管。

所述的旋风分离器还连接有储灰斗，该储灰斗与倒锥体结构连接，储灰斗出口连接排污管，旋风分离器在进气管之前、出气管之后以及排污管之下设有电磁阀。

所述的样气排空装置由三通不锈钢气管、电磁阀与真空泵依次连接组成，所述的三通不锈钢气管另外两端分别连接旋风分离器出气管后的电磁阀，及样气储存装置的进气接口。

所述的样气储存装置为密闭的不锈钢储气罐，该储气罐为立式罐体结构，顶部安装有绝压变送器，罐体一侧圆柱形部分下部设有进气接口，在另一侧圆柱形部分上部设有出气接口，在罐体底部设有排污出口，储气罐在出气接口后设有电磁阀。

所述的分析取样机构由除尘过滤装置、电磁阀与真空泵依次连接组成，所述除尘过滤装置为微孔筒式过滤器，由密闭的柱形不锈钢壳体与微孔滤芯构成，在壳体与滤芯之间为滤前气室，在滤芯腔体内为滤后气室，微孔筒式过滤器的进气口与滤前气室连接，出气口与滤后气室连接。