CN111948168A - 测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工工艺分析测量技术领域，公开了一种测量系统，所述测量系统包括用于测量样气的测量单元(1)和连接在所述测量单元(1)和样气源之间的样气处理单元(I)；所述测量系统包括能够连通所述样气源、所述样气处理单元(I)和所述测量单元(1)的主管线(2)，所述主管线(2)背离所述样气源的一端包括并行的第一管线(21)和第二管线(22)；所述测量单元(1)包括分别设置在所述第一管线(21)和第二管线(22)上的第一测量仪(11)和第二测量仪(12)。通过对样气采用并联的第一测量仪(11)和第二测量仪(12)同时进行测量，保证了测量结果的可靠性，进而保证了根据该测量结果工作的装置能够连续的工作。
Description
技术领域
本发明涉及化工工艺分析测量技术领域，具体地涉及测量系统。
背景技术
两步法合成气制乙二醇工艺中，通常含有酯化羰化和加氢两步反应，在氧化酯化反应中，为羰化提供亚硝酸甲酯(MN)，并实现羰化生成NO和加氢单元回收甲醇(ME)的循环利用，其反应速度极快，其中氧化氮、一氧化碳、亚硝酸甲酯浓度直接影响酯化羰化反应过程的安全性，亚硝酸甲酯的浓度或温度超标可导致急速放热反应或爆炸。因此，在酯化羰化反应过程中氧化氮、一氧化碳、亚硝酸甲酯含量控制十分严格，其测量过程的准确性和可靠性异常关键。目前合成气制乙二醇装置中酯化循环气的分析系统配置多以傅里叶红外分析仪为主流测量仪器，但常规测量采用单条酯化羰化生产线一个控制点配置一套分析仪表系统进行分析，采用这种方式进行测量难以保障测量数据的可靠性，进而难以保障装置的连续运行能力。为了解决上述问题，需要一种新的检测检测方法或装置，能保证测量数据的可靠性，并保证装置的连续运行。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的测量数据不可靠性，进而难以保障装置的连续运行能力问题，提供一种测量系统，该测量系统具有测量数据可靠，能够保证装置的连续运行。
为了实现上述目的，本发明提供一种测量系统，所述测量系统包括用于测量样气的测量单元和连接在所述测量单元和样气源之间的样气处理单元；所述测量系统包括能够连通所述样气源、所述样气处理单元和所述测量单元的主管线，所述主管线背离所述样气源的一端包括并行的第一管线和第二管线；所述测量单元包括分别设置在所述第一管线和第二管线上的第一测量仪和第二测量仪。
进一步的，所述样气处理单元包括设置在所述主管线中的第一预处理模块；其中，所述第一预处理模块包括并联的第一过滤器和第二过滤器。
进一步的，所述第一预处理模块还包括设置在所述主管线中并位于所述第一过滤器和第二过滤器朝向所述测量单元一侧用于控制从所述第一预处理模块通往所述测量单元的样气压力的第一控制阀。
进一步的，所述测量系统包括设置在所述测量单元和所述第一预处理模块之间的第二预处理模块。
进一步的，所述第二预处理模块包括安装在所述主管线中的用于控制所述样气流速的缓冲装置。
进一步的，所述缓冲装置包括样气进口、样气出口和排污口；所述缓冲装置以所述样气进口朝向所述样气源，所述样气出口朝向所述测量单元的方式安装在所述主管线中，所述第二预处理模块还包括设置在所述排污口处以控制排污的第三控制阀。
进一步的，所述第二预处理模块包括第三管线，所述第三管线的一端连接主管线，另一端通往能够无公害处理所述样气的火炬管线。
进一步的，所述测量系统包括能够接收所述测量单元检测的信息并根据所述信息判断并发送指令至所述样气生产的安全控制单元。
进一步的，所述测量系统包括具有伴热功能的第一壳体和第二壳体；所述第一预处理模块容纳在所述第一壳体中，所述第二预处理模块容纳在所述第二壳体中。
进一步的，所述测量系统包括多个并联的所述样气处理单元，多个所述样气处理单元并联后和所述测量单元串联。通过上述技术方案，通过对样气采用并联的第一测量装置和第二测量装置同时进行测量，保证了测量结果的可靠性，进而保证了根据该测量结果工作的装置能够连续的工作。
附图说明
图1是本发明一种具体实施方式的测量系统的示意图；
图2是本发明第二种具体实施方式的测量系统的示意图；
图3是本发明第三种具体实施方式的测量系统的示意图。
附图标记说明
1-测量单元；11-第一测量仪；12-第二测量仪；2-主管线；21-第一管线；22-第二管线；3-第一预处理模块；31-第一过滤器；32-第二过滤器；33-第七控制阀；34-第八控制阀；35-第一控制阀；4-第二预处理模块；41-第四控制阀；42-第五控制阀；44-第六控制阀；43-缓冲装置；45-第三控制阀；46-第三管线；47-第二控制阀；48-第十控制阀；49-第十一控制阀；410-第四管线；5-第九控制阀；6-安全控制单元；I-样气处理单元；01-第一壳体；02-第二壳体；7-校核单元；70-校核进气线；1-第一校核排气线；72-第二校核排气线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。为了实现上述目的，如图1所示，本发明提供一种测量系统，所述测量系统包括用于测量样气的测量单元1和连接在所述测量单元1和样气源之间的样气处理单元I；所述测量系统包括能够连通所述样气源、所述样气处理单元I和所述测量单元1的主管线2，所述主管线2背离所述样气源的一端包括并行的第一管线21和第二管线22；所述测量单元1包括分别设置在所述第一管线21和第二管线22上的第一测量仪11第一测量仪11和第二测量仪12第二测量仪12。通过对样气采用并联的第一测量仪11和第二测量仪12同时进行测量，测量结果可靠、故障率低，进而保证了根据该测量结果工作的装置能够连续的工作。在所述第一管线21和第二管线22中分别设置第四控制阀41和第五控制阀42以控制样气通往所述第一测量仪11和/或所述第二测量仪12。
优选地，所述样气处理单元I包括设置在所述主管线2中的第一预处理模块3；其中，所述第一预处理模块3包括并联的第一过滤器31和第二过滤器32。经过并联设置两个过滤器，一个过滤器失效的时候，另一个过滤器仍然能够工作。这样能够保证样气得到过滤，有效防止杂质堵塞主管线2，从而提高了测量单元1对样气测量准确性。
优选地，所述第一预处理模块3还包括设置在所述主管线2中并位于所述第一过滤器31和第二过滤器32朝向所述测量单元1一侧用于控制从所述第一预处理模块3通往所述测量单元1的样气压力的第一控制阀35。由于从管线工艺管线传送过来的样气压力比较高，高的压力不适用于测量单元1，通过设置减压装置，使样气的压力降至和测量单元1中的测量仪所需要的压力相适应，有利于延长测量仪的使用寿命。第一预处理模块3还包括设置第七控制阀33和第八控制阀34，通过其二者将安装第一过滤器31和第二过滤器32的两个支路和主管线2连接起来。
所述测量系统还包括安装在样气源的出口处的第九控制阀5，通过第九控制阀5可以控制主管线2和样气源之间的通断。所述测量系统包括设置在所述测量单元1和所述第一预处理模块3之间的第二预处理模块4。通过第二预处理模块4对样气进一步处理，使从样气源输送来的样气在尽可能短的时间流入测量单元1，从而提高测量的响应速度。
优选地，所述第二预处理模块4包括安装在所述主管线2中的用于控制所述样气流速的缓冲装置43。通过设置缓冲装置43可有效防止液态的样气进入第一测量仪11或第二测量仪12影响测量结果。
优选地，所述缓冲装置43包括样气进口、样气出口和排污口；所述缓冲装置43以所述样气进口朝向所述样气源，所述样气出口朝向所述测量单元1的方式安装在所述主管线2中，所述第二预处理模块4还包括设置在所述排污口处以控制排污的第三控制阀45。液态的样气通过第三控制阀45排放出去，这样可以保障主管线2通畅。进一步的，所述排污口连通火炬，液态的样气被排入火炬燃烧进行无公害处理，如图3所示。
优选地，第二预处理模块4中还包括连通主管线2的吹扫单元，所述吹扫单元包括连通火炬管道和主管线2的第四管线410以及连通主管线2的吹扫气源,如图3所示，正常测量的时候，第四管线410是关闭的。当网路不通畅的时候，启用第四管线410，利用不活跃的气体例如氮气对管路进行吹扫，使管路顺畅，从而提高测量单元1的测量准确性。
进一步优选地，如图3所示，测量系统中还包括校核单元7，所述校核单元7包括连通校核气源和主管线2的校核进气线70和连接在测量单元1背离所述主管线2的一端的排气管，所述排气管包括连接第二测量仪12和火炬管线的第一校核排气线71以及连接第一测量仪11和火炬管线的第二校核排气线72。当需要对测量单元1中的第一测量仪11和/或第二测量仪12进行校核时，关闭主管线2，打开校核进气线70接通测量单元1及校核气源，对第一测量仪11和/或第二测量仪12进行校核，通过测量单元1后的校核气体从第一校核排气线71和或第二校核排气线72排入火炬管线。其中，校核气源和吹扫气源可采用同一气源，也可以采用不同气源。优选地，所述测量系统还包括设置在第二预处理模块4中的第三过滤器；以进一步过滤样气。其中，第三过滤器和缓冲装置43可设置在同一个模块中，如图1和图2所示。第三过滤器和缓冲装置43也可以分开设置，如图3所示，第三过滤器安装在主管线2和第三管线46的连接处。
优选地，所述第二预处理模块4包括第三管线46，所述第三管线46的一端连接主管线2，另一端通往能够无公害处理所述样气的火炬管线。其中，第三管线46上的第二控制阀47在样气测量的过程中可保持打开以使得样气加速流入火炬进行燃烧，这样在主管线2中的样气就会更新的更快，从而使测量单元1测量的样气成分更接近此时样气源中样气的成份。
优选地，所述测量系统包括能够接收所述测量单元1检测的信息并根据所述信息判断并发送指令至所述样气生产的安全控制单元6。通过设安全控制单元6可有效的保护人员和设备的安全。例如，当样气中的某些物质含量超标或者温度超标的时候，安全控制单元6可发出急停指令，使设备迅速停止运行，从而保护设备和人的安全。所述测量系统包括设置在所述缓冲装置43和所述第一控制阀35之间的第六控制阀44以控制样气从第一预处理模块3到缓冲装置43的流动，所述测量系统还包括设置在第一管线21中并位于第二测量仪12朝向所述样气源的一侧的第五控制阀42以控制进入第二测量仪12的样气量；所述测量系统还包括设置在第二管线22中并位于第一测量仪11朝向所述样气源的一侧的第四控制阀41以控制进入第一测量仪11的样气量。
优选地，如图2所示，所述测量系统包括多个并联的所述样气处理单元I，多个所述样气处理单元I并联在所述测量单元1的进气端。采用这种方式，可以采用一套测量单元1实现多路样气的测量分析。利用这种测量系统进行检测，无需更多的测量仪即可达到对更多的样气进行测试，且测量响应快、测量结果可靠、故障率低，进而可保证根据该测量结果工作的装置能够连续的工作。如图2所示的第二种具体实施方式中，样气来自两个测量取样点，这两个测量取样点分别来自工艺管线A，工艺管线B，两测量取样点分别是来自不同系列的相同工艺过程同位置的样气，分别经第一预处理模块3和第二预处理模块4处理后送入设置为傅里叶红外测量池的第一测量仪11和第二测量仪12，两台分析仪同时测量双路不同系列生产装置的相同工艺过程位置的样气中的NO、MN含量，交替显示两路样气中NO、MN含量的测量结果，并将结果提供给设置为工艺操作及安全仪表系统的安全控制单元6。两个样气处理单元I靠近测量单元1的一端均设置有控制阀，以控制两个样气处理单元I交替接入测量系统中。这样，以两个测量仪即可测量来自两个样气源的样气测量，且测量响应快、测量结果可靠。
优选地，所述测量系统包括具有伴热功能的第一壳体01和第二壳体02；所述第一预处理模块3容纳在所述第一壳体01中，所述第二预处理模块4容纳在所述第二壳体02中。这样，能够使样气的温度处于理想范围内，有利于使测量单元1测量的数据可靠。所述第四控制阀41和第五控制阀42设置在第二壳体02中，以保证二者的工作性能良好。
进一步的，第二壳体02位于第一壳体01和第二壳体02之间的部分采用具有伴热功能的一体化管缆；以保持样气的温度在设定范围内。
为了更进一步说明本发明，下面结合一种合成气制乙二醇装置过程测量方法来说明本发明，首先对如图1所示的单系列生产装置单点样气测量进行说明，其中，样气源为酯化循环气样气工艺管线A中的酯化循环气。步骤1、打开连接在工艺管线A的出口处的第九控制阀5，通过设置为三通阀的第七控制阀33将样气分为两路并联的样气，并行的两支路中分别安装有第一过滤器31和第二过滤器32以对样气进行过滤；步骤2、将样气通过第一过滤器31和/或第二过滤器32后通过设置为三通阀的第八控制阀34回到主管线2，然后通过安装在主管线2上并位于第八控制阀34和测量单元1之间的设置为减压阀的第一控制阀35减压后完成样气的前级预处理，以将样气的压力调节至和测量单元1所需要的压力相适应；步骤3、将完成前级预处理的样气经主管线2送至第二预处理模块4进行再次预处理；其中，第一预处理模块3的外部设置有具有伴热功能的第一壳体01；第二预处理模块4的外部也设置有伴热功能的第二壳体02；这样，能够使样气的温度处于理想范围内，有利于使测量单元1测量的数据可靠。其中，主管线2采用具有伴热作用的管缆，这样可以保证主管线2内以及第一预处理模块3以及第二预处理模块4中的各个元器件内维持一定的温度，从而尽可能保证采集的样气与初始值保持一致，最终确保测量单元1连续、正确地采集样气成份、温度等实际情况。步骤4、将从第一预处理模块3预处理过的样气经缓冲装置43进行缓冲、再经第三管线46加速循环后,送入并联的设置为傅里叶红外分析仪测量池的第一测量仪11和第二测量仪12进行光谱分析测量。在第二预处理模块4中，主管线2上按照样气的流动方向依次安装有第六控制阀44和缓冲装置43；其中第六控制阀44作为取源阀门以控制样气进入第二预处理模块4。缓冲装置43用于防止样气中的液态部分进入设置为傅里叶红外分析仪测量池的第一测量仪11和/或第二测量仪12从而影响测量结果；第二预处理模块4还包括用于加速置换主管线2内样气的第三管线46，第三管线46安装在缓冲装置43的下游，其两端分别连通主管线2和火炬管线；第三管线46和安装在第三管线46上的第二控制阀47组成加速回路,通过打开第二控制阀47，将样气送往火炬点燃释放，这样可以快速主管线2内的样气更换，使第一测量仪11或第二测量仪12测到的样气尽可能的与工艺管线A中的样气保持一致，其中，通过控制安装在第一管线21上且位于第一测量仪11上游的第五控制阀42控制样气进入第一测量仪11；通过控制安装在第二管线22上且位于第二测量仪12上游的第四控制阀41控制样气进入第二测量仪12进行光谱分析测量；步骤5、经过测量池的样气排至火炬燃烧进行清洁排放。
上述步骤为单系列生产装置单点样气测量，在这种系统中，采样点为单一采样点。
接下来再对双系列生产装置双点样气测量进行说明，如图2所示，将图1所示的位于测量单元1之间的两套样气处理单元I并联，其中之一的样气源为工艺管线A中的样气；其中之另一的样气源为工艺管线B中的样气；连接工艺管线A的样气处理单元I的靠近测量单元1的一端端部的主管线2上设置有第十控制阀48；连接工艺管线B的样气处理单元I的靠近测量单元1的一端端部主管线2上设置有第十一控制阀49；当需要从工艺管线A中采集样气的时候，打开第十控制阀48，关闭第十一控制阀49，并打开第四控制阀41和/或第五控制阀42,可以实现对来自工艺管线A中的样气测量；当需要从工艺管线B中采集样气的时候，关闭第十控制阀48，打开第十一控制阀49，并打开第四控制阀41和/或第五控制阀42,可以实现对来自工艺管线B中的样气测量；在步骤1中，同时引入位于工艺管线A、和工艺管线B中的两种酯化循环气样气；在步骤2中，将上述两路酯化循环气样气在并行的两套样气处理单元I中各自的第一预处理模块3中完成前级预处理；在这里，每一个第一预处理模块3各自拥有第一壳体01；在步骤3中，将所述完成前级预处理的样气送入第二预处理模块4中；在此处，两个样气处理单元I中的第二预处理模块4共用一个第二壳体02；在步骤4中，将两路完成预处理的样气，通过第十控制阀48和第十一控制阀49实现自动切换，实现双系列生产装置双点样气测量切换，并进行光谱分析测量；在步骤5中，经过测量池的样气排放至火炬燃烧进行清洁排放。
通过配置双套傅里叶红外分析仪同时分析测量，实现分析测量数据的冗余，克服了合成气制乙二醇装置中单条酯化羰化生产线一个控制点配置一套分析仪表系统存在的高风险、高故障率等问题；通过设置第十控制阀48和第十一控制阀49自动切换取样样气，有效节约装置的投资成本。同样的原理，根据情况可以任意系列生产装置多点样气测量。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种测量系统，其特征在于，所述测量系统包括用于测量样气的测量单元(1)和连接在所述测量单元(1)和样气源之间的样气处理单元(I)；所述测量系统包括能够连通所述样气源、所述样气处理单元(I)和所述测量单元(1)的主管线(2)，所述主管线(2)背离所述样气源的一端包括并行的第一管线(21)和第二管线(22)；所述测量单元(1)包括分别设置在所述第一管线(21)和第二管线(22)上的第一测量仪(11)和第二测量仪(12)。
2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述样气处理单元(I)包括设置在所述主管线(2)中的第一预处理模块(3)；其中，所述第一预处理模块(3)包括并联的第一过滤器(31)和第二过滤器(32)。
3.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述第一预处理模块(3)还包括设置在所述主管线(2)中并位于所述第一过滤器(31)和第二过滤器(32)朝向所述测量单元(1)一侧用于控制从所述第一预处理模块(3)通往所述测量单元(1)的样气压力的第一控制阀(35)。
4.根据权利要求3所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括设置在所述测量单元(1)和所述第一预处理模块(3)之间的第二预处理模块(4)。
5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括具有伴热功能的第一壳体(01)和第二壳体(02)；所述第一预处理模块(3)容纳在所述第一壳体(01)中，所述第二预处理模块(4)容纳在所述第二壳体(02)中。
6.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述第二预处理模块(4)包括安装在所述主管线(2)中的用于控制所述样气流速的缓冲装置(43)。
7.根据权利要求6所述的测量系统，其特征在于，所述缓冲装置(43)包括样气进口、样气出口和排污口；所述缓冲装置(43)以所述样气进口朝向所述样气源，所述样气出口朝向所述测量单元(1)的方式安装在所述主管线(2)中，所述第二预处理模块(4)还包括设置在所述排污口处以控制排污的第三控制阀(45)。
8.根据权利要求7所述的测量系统，其特征在于，所述第二预处理模块(4)包括第三管线(46)，所述第三管线(46)的一端连接主管线(2)，另一端通往能够无公害处理所述样气的火炬管线。
9.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括能够接收所述测量单元(1)检测的信息并根据所述信息判断并发送指令至控制所述样气生产的安全控制单元(6)。
10.根据权利要求1-9中任意一项权利要求所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括多个并联的所述样气处理单元(I)，多个所述样气处理单元(I)并联后和所述测量单元(1)串联。
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