丙烷脫氫氧含量在線監(jiān)測解決方案

方案背景

 當前，全球乙烯原料正朝著多元化和輕質(zhì)化方向發(fā)展，其中乙烷等輕烴制乙烯將成為未來主流趨勢。在這一背景下，丙烷脫氫（PDH）工藝因其原料單一、流程簡潔、丙烯收率高、投資成本低以及經(jīng)濟性突出等顯著優(yōu)勢，備受行業(yè)青睞。

PDH工藝通過強吸熱反應，為脫氫反應器提供所需熱量。在具體操作中，PDH工藝采用固定床反應器，通過烴類與熱空氣循環(huán)的方式運行。由于PDH反應在高溫下進行，且伴隨氫氣生成，在其復雜的工藝流程中，若微量氧的存在會對生產(chǎn)過程產(chǎn)生嚴重影響。氧含量過高可能導致催化劑中毒失活，大幅縮短催化劑使用壽命，增加更換成本；同時，還存在引發(fā)爆炸、火災等重大安全事故的風險，嚴重威脅人員安全與企業(yè)財產(chǎn)。此外，氧含量波動會干擾反應平衡，降低丙烯的產(chǎn)率和質(zhì)量。因此，對丙烷脫氫裝置中微量氧進行精準、實時監(jiān)測，是保障裝置安全穩(wěn)定運行、提升生產(chǎn)效益的關鍵環(huán)節(jié)。

解決方案

方案簡介

       本方案采用清聞 TW-T100 本案防爆型氧分析，基于電化學原理，為丙烷脫氫裝置設計微量氧監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠在復雜的工藝環(huán)境下，對裝置內(nèi)微量氧進行高精度、快速響應的檢測，并通過 4～20mA 信號將數(shù)據(jù)傳輸至 DCS 系統(tǒng)，實現(xiàn)實時監(jiān)控與智能管理。系統(tǒng)配備預處理系統(tǒng)，有效去除雜質(zhì)干擾，確保測量數(shù)據(jù)準確可靠，為裝置的安全、高效運行提供堅實保障。

方案設計

監(jiān)測點位

根據(jù)丙烷脫氫裝置的工藝流程與安全需求，關鍵監(jiān)測點位包括：

1、原料氣入口：監(jiān)測丙烷中微量氧氣，防止催化劑中毒。

2、反應器出口：檢測反應后氣體氧含量，優(yōu)化反應效率。

3、循環(huán)氣系統(tǒng)：避免氧氣積累導致爆炸風險。

4、尾氣排放口：確保環(huán)保合規(guī)，防止氧氣泄漏。

      方案設計

1、系統(tǒng)架構(gòu)：采用模塊化"傳感-分析-通信"三單元設計

硬件配置：觸屏+高精度電化學傳感器

智能算法：溫度補償技術

2、預處理系統(tǒng)：三級凈化處理流程

初級過濾：0.1μm精密除塵

中級處理：滲透膜干燥

深度凈化：定制化吸附模塊（針對PE工藝特有雜質(zhì)）

3、智能控制集成

數(shù)據(jù)傳輸：4-20mA信號（可輸出保持）

安全預警：雙重報警提示

存儲功能：監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲，支持遠程查看，本地下載

系統(tǒng)組成

 模塊                  規(guī)格說明

分析單元          TW-T100隔爆型電化學氧分析儀（精度±1%，量程0-10000ppmv）

采樣預處理      配套3套預處理系統(tǒng)（過濾、除濕、穩(wěn)壓，適應0.25MPaG壓力、37.8℃工況）

安裝方式          現(xiàn)場防爆機柜（IP65，1/2"NPTF接口，220V-50Hz供電）

數(shù)據(jù)傳輸           4-20mA+RS485輸出，傳輸距離5m，接入DCS（位號AI-20401A/B/C）

就地顯示           防爆機柜面板集成LCD實時濃度顯示

技術特點

1、高精度測量

采用先進的電化學式測量原理，測量精度高達 ± 1.0%，能夠精準檢測丙烷脫氫裝置中微量氧的含量變化，為生產(chǎn)控制提供可靠數(shù)據(jù)。

2、強適應性

隔爆型結(jié)構(gòu)與 IP65 防護等級，適應丙烷脫氫裝置現(xiàn)場高溫、高濕、易燃易爆等惡劣環(huán)境，確保設備長期穩(wěn)定運行。

3、低維護成本

        支持自動零點校準，減少人工干預附帶預處理系統(tǒng)，減少安裝調(diào)試工作；模塊化設計，便于更換與維護

      4、智能校準

       支持自動零點校準，減少人工干預

      技術優(yōu)勢

1、智能集成設計

核心設備

應用場景

高氫氣環(huán)境：TW-T100對H?抗干擾性強，適合PDH循環(huán)氣（H?濃度30.39mol%）。

防爆要求嚴格區(qū)域：隔爆機柜設計滿足Class I/II防爆區(qū)部署。

多點監(jiān)測場景：支持3套探頭同步分析（AE-20401A/B/C），數(shù)據(jù)冗余校驗。