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甲醇制烯烃的工艺主要的分析样品有哪些,要去学习的厂子是甲醇制烯烃的,所以想提前了解一下
[align=center][size=24px]甲醇制取烯烃产物分析系统原理介绍[/size][/align][align=center][color=black]概述[/color][/align][color=black]使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]配置三检测器四切换阀系统,测定甲醇制取烯烃反应过程中的各种气体组分含量。[/color][align=center][color=black]一 背景介绍[/color][/align][color=black]乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本化工原料,随着我国国民经济的发展,特别是现代化学工业的发展对低碳烯烃的需求日渐攀升,供需矛盾也将日益突出。甲醇制乙烯、丙烯的MTO工艺和甲醇制丙烯的MTP工艺是重要的化工技术。该技术以煤或天然气合成的甲醇为原料,生产低碳烯烃,是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。[/color][color=black]甲醇制取烯烃的反应过程中各工段的产物组成较为复杂,包括甲醇、二甲醚、小分子烷烃烯烃类、以及少量二氧化碳和永久气体等组分,使用简单的单根[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]柱难以实现分离。如果采用多次进样的方法,无疑分析效率会显著降低。那么设计可单次进样,可在线连接的专用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]分析系统会极大提高分析效率。[/color][align=center][color=black]二 系统结构原理[/color][/align][color=black]本例采用Shimadzu 的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]GC-2014,设计甲醇制取烯烃过程气体分析系统,系统结构原理如图1所示,系统中含有三检测器——两个FID检测器、一个TCD检测器——四支自动阀,具有并行的三路分析通道。[/color][color=black]通道1采用十通阀进样反吹并辅助以六通阀切换色谱柱的方法,用以测定样品中的少量氢气、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳等组分含量。[/color][color=black]通道2采用六通阀直接进样、PLOT Q毛细管柱分离的方法,用以测定样品中甲醇和二甲醚等组分的含量。[/color][color=black]通道3采用十通阀进样反吹、氧化铝毛细管柱分离的方法,用以测定样品中的丙烯、乙烯以及其他烃类化合物含量。[/color][color=black]本系统可以实现一次进样完成样品所有组分的分离测定,并且可以实现在线或者离线方式的采样。[/color][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111091651539518_1703_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图1 甲醇制取烯烃产物分析系统原理图[/align][align=center][color=black]三 工作流程讲解[/color][/align][align=center][color=black]本分析系统的工作过程简述:[/color][/align][align=center][color=black]通道1的工作过程:[/color][/align][color=black]1 取样[/color][color=black]如图1所示,此时将样品通入定量环(样品流经 sample in - loop -sample out)。[/color][color=black]2 进样[/color][color=black]系统启动数据采集的瞬间,十通阀V1旋转36度,此时样品被载气携带进入预分离色谱柱PC1中(样品流经 car1 - loop - PC1 - C1 - C2 -TCD1 )。[/color][color=black]样品在PC1中被预分离,其中较轻的组分(氢气、氧气、氮气、甲烷、一氧化碳)作为合峰流入C2色谱柱。[/color][color=black]3 反吹[/color][color=black]当样品中的二氧化碳之前的组分全部流入色谱柱C1之后,十通阀V1旋转36度,此时预分离色谱柱PC1中的载气流速反方向流动,保留时间较长的重组分被反吹流出PC1柱(样品流经 car1 - PC1 - Vent1)。[/color][color=black]4 色谱柱选择[/color][color=black]样品在C1色谱柱中被分成两部分,一部分为氢气、氧气、氮气、甲烷、一氧化碳的合峰,另一部分为二氧化碳和其他烃类。[/color][color=black]当合峰完全流入色谱柱C2中时,V2阀旋转60度,合峰中的氮气、一氧化碳、甲烷等组分被封闭在色谱柱C2中。C1色谱柱中的二氧化碳流出色谱柱,由于色谱柱保留时间配合的关系,氢气和氧气也会流出进入TCD检测器。此时观察到的TCD出峰顺序为氢气、氧气、二氧化碳。[/color][color=black]5 复位[/color][color=black]当乙炔完全流出色谱柱C1之后,V2阀旋转60度,恢复到系统的初始状态,C2中封闭的组分,再次流出并在TCD1上出峰,其顺序为氧气、氮气、甲烷、一氧化碳。[/color][align=center][color=black]通道2 的工作过程:[/color][/align][color=black]1 取样[/color][color=black]如图1所示,此时将样品通入定量环(样品流经 sample in - loop -sample out)。[/color][color=black]2 进样[/color][color=black]系统启动数据采集的瞬间,六通阀V3旋转60度,此时样品被载气携带进入色谱柱C3中(样品流经 car3 - C3 - FID1)。[/color][color=black]色谱柱C3为PLOT Q毛细管柱,可以将样品中的甲醇和二甲醚分离开,此通道的管路、阀和定量环需要特殊处理,予以保温和进行惰性化处理。[/color][align=center][color=black]通道3 的工作过程:[/color][/align][color=black]1 取样[/color][color=black]如图1所示,此时将样品通入定量环(样品流经 sample in - loop -sample out)。[/color][color=black]2 进样[/color][color=black]系统启动数据采集的瞬间,十通阀V4旋转36度,此时样品被载气携带进入预分离色谱柱PC2中(样品流经 car3 - loop -PC3 - C3 - TCD2)。[/color][color=black]样品在预分离色谱柱PC2(采用了强极性色谱柱)中分离为较轻组分(烃类物质永久气体)和较重组分(极性较强组分包括甲醇和二甲醚)。[/color][color=black]其中保留较弱的烃类组分流入色谱柱C4(氧化铝毛细管柱),并在FID2检测器上被检测到。[/color][color=black]3 反吹[/color][color=black]当色谱柱PC2中的较轻组分完全流入色谱柱C4中,十通阀V4再次旋转36度,此时色谱柱PC2内部的载气反向流动,将保留时间较强的组分反吹流出系统。[/color][color=black]最终总系统复位,准备下次进样。[/color]系统的典型谱图如图3所示:[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111091651542232_7794_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111091651544849_9664_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111091651544537_9697_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图3 系统典型谱图[/align]
在甲醇生产过程中,低温甲醇洗系统是一个关键环节,其主要目的是去除合成气中的杂质,如二氧化碳、硫化氢和氨等,以确保甲醇产品的质量和纯度。在这些杂质中,氨的含量控制尤为重要,因为它不仅影响甲醇的品质,还可能对设备和环境造成不良影响。因此,对低温甲醇洗系统中的氨含量进行准确监测和控制至关重要。[url=http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2024/04/03C4BC4E-0A78-4917-B4AC-3614AF16B6BF.png][img={03C4BC4E-0A78-4917-B4AC-3614AF16B6BF},458,300]http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2024/04/03C4BC4E-0A78-4917-B4AC-3614AF16B6BF-458x300.png[/img][/url][b]氨含量监测的重要性[/b]在低温甲醇洗系统中,氨通常以溶解态存在于甲醇溶液中。如果氨含量过高,它不仅会降低甲醇的纯度,还可能导致设备腐蚀和催化剂中毒,进而影响整个生产过程的稳定性和经济性。此外,高浓度的氨还可能对操作人员的健康造成威胁。因此,实时监测和控制氨含量是确保甲醇装置安全、高效运行的关键。[b]氨含量监测方法[/b]目前,常用的氨含量监测方法主要有化学法和仪器法两种。化学法主要包括比色法、滴定法等,这些方法操作简便,但精度相对较低,且受环境因素影响较大。仪器法如氨气传感器、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]等,具有高精度和快速响应的特点,但成本相对较高。在实际应用中,应根据装置的具体情况和需求选择合适的监测方法。氨含量监测,工采网推荐[b]日本figaro [color=red]氨气传感器[/color] 高灵敏度防漏液线性输出 - FECS44-1000[/b]氨气传感器 FECS44 是独特的电化学原理 NH3 传感器。它最引人注目的特点是受 H2S 的干扰小,暴露在 NH3 中有卓越的耐用性和独特的防漏液结构。这些特性使得传感器在 NH3 检测仪和侦测仪更好的应用。[b]监测系统的设计与实施[/b]为了确保氨含量监测的准确性和可靠性,需要设计并实施一套完善的监测系统。该系统应包括采样系统、分析仪表和数据处理系统三个部分。采样系统负责从低温甲醇洗系统中提取具有代表性的样品;分析仪表用于对样品中的氨含量进行快速、准确的测量;数据处理系统则负责将测量数据进行处理和分析,生成可视化的报告和警报。[b]监测结果的应用[/b]通过实时监测氨含量,操作人员可以及时发现并处理异常情况,确保装置的稳定运行。同时,监测结果还可以为工艺调整和优化提供数据支持,帮助提高甲醇产品的质量和产量。此外,对氨含量的长期监测还可以为设备维护和检修提供重要参考。[b]结论[/b]总之,对甲醇装置低温甲醇洗系统中的氨含量进行准确监测和控制是确保装置安全、高效运行的关键。通过选择合适的监测方法、设计并实施完善的监测系统以及合理应用监测结果,我们可以有效地控制氨含量在合理范围内,从而提高甲醇产品的质量和产量,降低生产成本,保障操作人员的健康和安全。