CN112378954A - 一种在线循环氢分析检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在线循环氢分析检测仪，包括检测器、开设于工艺管道上的采样口、与所述采样口相连通的采样通道、设置于所述采样通道上的控制阀、分别与所述采样通道相连通且并联设置的除烃器以及纯化器、与所述除烃器相连通的分析膜，所述分析膜与所述检测器的进气管道相连通，所述纯化器连通有切换阀，所述切换阀上连接有氢气发生器、标定气体进入管道、第一参比气管道、第二参比气管道以及尾吹气管道，所述尾吹气管道与所述检测器的进气管道相连通，所述检测器上设置有与所述第一参比气通道相连通的第一参比气入口、与所述第二参比气通道相连通的第二参比气入口，功能性强而且灵敏度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种在线循环氢分析检测仪。
背景技术
在众多煤化工和石油化工企业里，都建有加氢生产装置。加氢装置主要工艺过程是：使用过量的氢气与物料在反应器中生成加氢后物质。反应后未反应的氢气经过分离，再与补充新氢一同再返回反应器进行加氢反应。在此类生产工艺操作中需要控制氢气和硫化氢浓度，已达到最佳的反应条件，这个过程是动态变化的。因此需要连续检测氢气和硫化氢浓度，实时动态调整加入新氢的量，达到稳定工艺得到合格的加氢后产物的目的。
目前大多数加氢装置是定期人工采样，离线分析氢气和硫化氢浓度（属于间歇操作），再将分析结果报告给生产操作人员进行相关操作。最大的问题是人工采样分析周期长，间歇操作无法满足动态调整工艺操作；其次是人工在装置现场采样，采样口和循环氢中的硫化氢（剧毒空气中允许浓度为8ppm）浓度较高（10~20%）泄漏会造成中毒人身伤害事故。在分析过程中同样也会发生中毒人身伤害事故。
针对加氢装置的循环氢气有毒有害特性和分析需求，配置的一款在线检测氢气浓度、氧含量、硫化氢含量分析仪，可用于连续自动分析各种类型加制氢装置循环气体。该仪器设计有防爆结构，可以选择使用或不使用氢气作为消耗型载气，实现连续分析、动态输出分析结果。有运行成本低、安全可靠、免维护、寿命长等特点。也适用于轧钢厂、热电厂、化肥厂等非防爆场所，以及科研机构、实验室等使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种在线循环氢分析检测仪，功能性强而且灵敏度高。
为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种在线循环氢分析检测仪，包括检测器、开设于工艺管道上的采样口、与所述采样口相连通的采样通道、设置于所述采样通道上的控制阀、分别与所述采样通道相连通且并联设置的除烃器以及纯化器、与所述除烃器相连通的分析膜，所述分析膜与所述检测器的进气管道相连通，所述纯化器连通有切换阀，所述切换阀上连接有氢气发生器、标定气体进入管道、第一参比气管道、第二参比气管道以及尾吹气管道，所述尾吹气管道与所述检测器的进气管道相连通，所述检测器上设置有与所述第一参比气通道相连通的第一参比气入口、与所述第二参比气通道相连通的第二参比气入口。
进一步改进的是，所述切换阀为脉冲切换阀。
进一步改进的是，所述纯化器为PSA纯化器。
进一步改进的是，所述检测器为单丝热导检测器。
进一步改进的是，所述检测器在脉冲切换阀的控制下，将检测气体和参比气体分别进入检测区和平衡区，检测的热导信号以50Hz的频率输出给放大器和信号处理单元，检测信号进入数据处理单元，应用数据处理软件处理成可识别和读取分析数据，记录和通过输出端口传输到网络。
本发明的优点和有益效果在于：采用单丝热导和气流脉冲切换的检测方式，大大提高了检测器的灵敏度和选择性，同时采用自动切换气路和同步除烃纯化单元，实现多参数的功能，避免了传统检测方式的灵敏度低、受物料（待测气体）和环境影响大、安全性和可靠性差、检测因子单一等问题。
附图说明
图1是本发明示意图；
图2为本发明的检测数据分析图。
其中：1、检测器；2、工艺管道；3、采样口；4、采样通道；5、控制阀；6、除烃器；7、纯化器；8、分析膜；9、进气管道；10、切换阀；11、氢气发生器；12、标定气体进入管道；13、第一参比气管道；14、第二参比气管道；15、尾吹气管道；16、第一参比气入口；17、第二参比气入口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，在线循环氢分析检测仪，包括检测器1、开设于工艺管道2上的采样口3、与所述采样口3相连通的采样通道4、设置于所述采样通道4上的控制阀5、分别与所述采样通道4相连通且并联设置的除烃器6以及纯化器7、与所述除烃器6相连通的分析膜8，所述分析膜8与所述检测器1的进气管道9相连通，所述纯化器7连通有切换阀10，所述切换阀10上连接有氢气发生器11、标定气体进入管道12、第一参比气管道13、第二参比气管道14以及尾吹气管道15，所述尾吹气管道15与所述检测器1的进气管道9相连通，所述检测器1上设置有与所述第一参比气通道相连通的第一参比气入口16、与所述第二参比气通道相连通的第二参比气入口17。
本实施例中优选地，所述切换阀10为脉冲切换阀10。
本实施例中优选地，所述纯化器7为PSA纯化器7。
本实施例中优选地，所述检测器1为单丝热导检测器1。
本检测仪是根据气体各组分导热率和溶剂效应的差异性原理，通过多位阀路进样、切换分离柱和检测器1，检测出氢气和其它组分的含量。
1.待测过程气（循环氢）经过采样管路，并行流入PSA纯化器7和高效除烃器6，一路作为氢气浓度检测，另一路作为硫化氢或者氧含量检测流动相进入检测器1，通过程序阀切换控制进入检测器1进行检测。
2.待检测气体经过纯化器7后进入分析膜8，除去干扰物质后进入检测器1
3.检测器1在载体脉冲阀的控制下，将检测气体和参比气体分别进入检测区和平衡区，检测的热导信号以50Hz的频率输出给放大器和信号处理单元。检测信号进入数据处理单元，应用专用数据处理软件处理成可识别和读取分析数据，记录和通过输出端口传输到网络。
具体地：PSA纯化器7采用PS7-MGS20-H-A-2（厂家赛思（SAES）纯气体公司），高效除烃器6采用空气除烃净化BF-4除烃仪
（厂家北分三谱仪器有限公司），分析膜8采用HYDRAcap40（海德能超滤膜），切换阀10采用Valco阀。
本实施例中优选地，所述检测器1在脉冲切换阀10的控制下，将检测气体和参比气体分别进入检测区和平衡区，检测的热导信号以50Hz的频率输出给放大器和信号处理单元，检测信号进入数据处理单元，应用数据处理软件处理成可识别和读取分析数据，记录和通过输出端口传输到网络。
标气：20ppm的硫化物（硫化氢、羰基硫、甲硫醇、二硫化碳（乙硫醇）、二甲基二硫）
如图2所示为20ppm的硫化物标气，根据其三倍噪音大小，计算出其最低检出限为100ppb。其检出性能大大优于其他厂家TCD（热导）检测器。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种在线循环氢分析检测仪，其特征在于，包括检测器、开设于工艺管道上的采样口、与所述采样口相连通的采样通道、设置于所述采样通道上的控制阀、分别与所述采样通道相连通且并联设置的除烃器以及纯化器、与所述除烃器相连通的分析膜，所述分析膜与所述检测器的进气管道相连通，所述纯化器连通有切换阀，所述切换阀上连接有氢气发生器、标定气体进入管道、第一参比气管道、第二参比气管道以及尾吹气管道，所述尾吹气管道与所述检测器的进气管道相连通，所述检测器上设置有与所述第一参比气通道相连通的第一参比气入口、与所述第二参比气通道相连通的第二参比气入口。
2.根据权利要求1所述的在线循环氢分析检测仪，其特征在于，所述切换阀为脉冲切换阀。
3.根据权利要求1所述的在线循环氢分析检测仪，其特征在于，所述纯化器为PSA纯化器。
4.根据权利要求1所述的在线循环氢分析检测仪，其特征在于，所述检测器为单丝热导检测器。
5.根据权利要求1所述的在线循环氢分析检测仪，其特征在于，所述检测器在脉冲切换阀的控制下，将检测气体和参比气体分别进入检测区和平衡区，检测的热导信号以50Hz的频率输出给放大器和信号处理单元，检测信号进入数据处理单元，应用数据处理软件处理成可识别和读取分析数据，记录和通过输出端口传输到网络。
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