石油化工在线分析仪表系统设计应用

石油化工在线分析仪表系统设计应用黄步余中国石化工程建设公司近年建成大型石油(煤)化工项目近年建成大型石油(煤)化工项目上海赛科乙烯项目*1090KTA上海赛科乙烯项目*800KTA广东惠州乙烯项目*700KTA扬巴一体化乙烯项目*700KTA扬巴体化乙烯项目*1000KTA茂名乙烯项目(扩建)*1090KTA福建炼化一体化项目*1000KTA中沙天津炼化一体化项目*1000KTA独山子炼化一体化项目*1000KTA镇海乙烯项目*1000KTA镇海乙烯项目*600KTA中原甲醇制烯烃（MTO）项目*800KTA武汉乙烯项目*800KTA四川炼化一体化项目*800KTA抚顺炼化一体化项目在建大型石油(煤)化工项目在建大型石油(煤)化工项目*800KTA延长靖边DCC/CPP项目*1200KTA广东惠州二期千万吨/年炼油与120万吨/年乙烯项目*1000KTA中科湛江千万吨/年炼油与100万吨/年乙烯项目*260KTA中-沙天津公司双酚A/聚碳（BPA/PC）项目*3600KTA中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目*1800KTA安徽中安甲醇制烯烃（MTO）项目神华宁煤吨年煤炭间接液化项*4000KTA神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化项目*660KTA福建中软集团丙烷脱氢制丙烯（PDH）240KTA烟台万华环氧丙烷及丙烯酸酯体化项目*240KTA烟台万华环氧丙烷及丙烯酸酯一体化项目石油化工在线分析仪系统应用现状石油化工在线分析仪系统应用现状*近年来世界级规模炼化体化项目相继建成投产促进在线分析仪系统*近年来世界级规模炼化一体化项目相继建成投产，促进在线分析仪系统应用和发展。*在线分析仪系统是提高产品质量、目标控制、先进控制、实时优化、实现*在线分析仪系统是提高产品质量、目标控制、先进控制、实时优化、实现生产精益管理的重要手段之一。*在线分析仪系统对安全生产、节能降耗、性能考核、市场营销等起着日益俱增的作用。*在线分析仪表系统对烟气中粉尘、氮氧化物、二氧化硫及污水水质监控等环境保护起着重要作用环境保护起着重要作用。*在线分析仪系统集成信息网络可提供实时、无缝的生产管理用的分析数据，产品质量数据、环境分析数据。产品质量数据、环境分析数据。*在线分析仪系统制造技术，设计应用，维护管理等水平不断提高，效益不断提升，人们的理念发生转变。中石化在线分析仪表汇总中石化在线分析仪表汇总*气相色谱分析仪631套*红外分析仪160套*氧分析仪742套*氧分析仪742套*微量水分析仪323套*PH计/ORP仪650套计仪套*电导率分析仪655套*水质分析仪363套*CEMS39套*其它分析仪244套**合计3807套注:据2011年9月不完全统计**合计3807套乙烯工厂在线分析仪汇总乙烯工厂在线分析仪汇总赛科石化中沙石化镇海炼化*气相色谱分析仪806375*气相色谱分析仪806375*氧分析仪894350*PH计785173*PH计785173*微量水分析仪493044*电导率分析仪656780*其他分析仪577494**合计418328416注:据2011年9月不完全统计乙烯装置在线分析仪表汇总乙烯装置在线分析仪表汇总*气相色谱分析仪294套*工业质谱分析仪2套*红外分析仪28套*氧分析仪175套*微量水分析仪108套*微量水分析仪108套*PH计/ORP仪187套*电导率分析仪171套电导率分析仪171套*热值分析仪14套*其它分析仪表52套注:据2011年9月不完全统计**合计1031套注:据2011年9月不完全统计乙烯装置在线分析仪应用举例乙烯装置在线分析仪应用举例赛科石化中沙石化镇海炼化赛科石化中沙石化镇海炼化*气相色谱分析仪352740*工业质谱分析仪2*氧分析仪181714*PH计191819*微量水分析仪111615*电导率分析仪171715*红外分析仪312*红外分析仪312*TOC分析仪422*其他分析仪1556注:据2011年9月不完全统计*其他分析仪1556**合计122105113乙烯装置在线分析仪概算举例乙烯装置在线分析仪概算举例某100万吨/年乙烯装置仪表及自控系统概算（人民币）：某100万吨/年乙烯装置仪表及自控系统概算（人民币）：*仪表及自控系统总概算：35287万元（其中含2480万美元）设备费26778万元材料安装费8509万元*设备费包括：*自控系统3875万元1447%（占设备费）*自控系统3875万元14.47%（占设备费）*分析仪表3367万元12.57%（占设备费）*流量仪表4172万元15.58%（占设备费）*液位仪表1280万元4.78%（占设备费）*压力仪表240万元0.90%（占设备费）温度仪表万元1（占设备费）*温度仪表2387万元8.91%（占设备费）*变送器1318万元4.93%（占设备费）*控制阀10139万元37.86%(占设备费）控制阀10139万元37.86%(占设备费）在线分析仪仪系统的应用*产品质量控制在线分析仪仪系统的应用*产品质量控制乙烯,丙烯等产品设置了在线色谱分析，实时监视产品纯度和杂质成分保证产品质量提高产品合格率纯度和杂质成分，保证产品质量，提高产品合格率。*卡边操作节能降耗乙烯精馏塔,丙烯精馏塔的是乙烯工厂中典型设备,增加回流比可提高产品纯度，若回流比从5:1降到4:1,可节约20%的能量。在线分析仪仪系统的应用*实施先进控制在线分析仪仪系统的应用*实施先进控制每个装置存在生产瓶颈，依靠通过能量平衡计算、质量平衡计算、运用控制理论工艺机理等建立数学模型完成先进控制在线分析结果运用控制理论、工艺机理等建立数学模型，完成先进控制。在线分析结果是建立数学模型的基础和模型校正的依据。聚丙烯装置实施先进控制的效果聚丙烯装置实施先进控制的效果：·聚合反应器操作平稳·均聚物共聚物产品质量指标稳定·均聚物，共聚物产品质量指标稳定·产品牌号切换时间缩短·产品的优级品率提升产品的优级品率提升某7万吨/年聚丙烯装置投用先进控制后，年效益增长590万元人民币。在线分析仪仪系统的应用在线分析仪仪系统的应用*裂解炉裂解深度实施先进控制的效果：·稳定裂解炉的平均出口温度COT稳定·裂解炉各组炉管间的温度偏差减小·裂解炉的进料量稳定·汽烃比准确·丙烯/乙烯比,甲烷/丙烯比控制稳定丙烯/乙烯比,甲烷/丙烯比控制稳定裂解炉实施先进控制可增产乙烯2％，降低能耗10～15％，可延长裂解炉的运行时间30％延长裂解炉的运行时间30％。在线分析仪仪系统的应用*长期稳定生产在线分析仪仪系统的应用*长期稳定生产·监视分馏塔的分离效果，避免产品从流失。监视灵敏塔板出的物料组成预测操作控制·监视灵敏塔板出的物料组成，预测操作控制。·控制反应器进料配比，避免停车。*安全生产·监视乙烯装置中甲基乙炔的累计量。·监视丁二烯装置中监视乙烯基乙炔的累计量。·监视EO/EG装置中控制反应器氧气与乙烯比。·监视空分装置中乙炔含量。在线分析仪仪系统的应用在线分析仪仪系统的应用*环境保护·CEMS系统监视烟气中的粉尘，硫化物，氮氧化物。·TOC监视工厂循环水和蒸汽凝结水不被烃污染。TOC监视工厂循环水和蒸汽凝结水不被烃污染。·水质分析仪监视排放污水指标。·安全稳定生产火炬减排·安全稳定生产，火炬减排。裂解炉控制与在线分析仪裂解炉控制与在线分析仪*裂解炉出口温度控制系统采用热值分析仪分析燃料热值*裂解炉过量空气控制系统采用氧分析仪分析烟道气氧含量*裂解炉裂解深度控制采用工业色谱仪或质谱仪分析氢气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷实现甲烷/丙烯、乙烯/丙烯控制*裂解炉多变量预估控制系统控制变量O2含量、甲烷/丙烯、乙烯/丙烯扰动变量燃料气热值、进料组分乙烯装置精馏塔控制与在线分析仪*乙烯精馏塔塔顶乙烯中乙烷含量控制乙烯装置精馏塔控制与在线分析仪*乙烯精馏塔塔顶乙烯中乙烷含量控制塔底乙烷中乙烯含量控制*丙烯精馏塔塔顶丙烯产品质量控制塔底丙烷产品质量控制*脱乙烷塔顶丙烯含量控制塔底乙烷含量控制塔底乙烷含量控制*脱丙烷塔顶C4含量控制脱丙烷塔顶含控制塔底C2含量控制*采用工业色谱仪或红外分析仪石油化工在线分析仪系统汇总*１工业色谱仪及系统集成石油化工在线分析仪系统汇总*１．工业色谱仪及系统集成*２．氧分析仪（顺磁，氧化锆，电化学）*３．红外分析仪*４．水份分析仪．水份分析仪*５．总硫分析仪*６．工业质谱仪及系统集成*７．可燃／有毒气体检测器*８．烟气排放连续检测系统(CEMS)*９．PH计*１０．电导仪*１１．溶解氧分析仪*１２．水质分析仪*１３．水处理分析仪*１４．密度计*１５．粘度计*１６．油品质量分析仪*１７．近红外线分析仪石油化工生产装置在线分析仪系统汇总*１乙烯装置（包括汽油加氢，芳烃抽提装置）１３７套石油化工生产装置在线分析仪系统汇总*１．乙烯装置（包括汽油加氢，芳烃抽提装置）１３７套*２．丁二烯装置１１套*３．低密度聚乙烯装置１６套*４．线性低密度聚乙烯装置１３套．线性低密度聚乙烯装置套*５．高密度聚乙烯装置１５套*６．全密度聚乙烯装置２３套*７．聚丙烯装置１４套*８．环氧乙烷／乙二醇装置１２套*９．丁辛醇装置６套*１０．丙烯酸及酯装置２０套*１１．丙烯腈装置１２套*１２．苯乙烯装置１３套*１３．ＡＢＳ装置３０套*１４．精对苯二甲酸装置４０套*１５．芳烃联合装置５３套乙烯装置在线分析仪系统汇总*１工业色谱仪及系统集成２７套乙烯装置在线分析仪系统汇总*１．工业色谱仪及系统集成２７套*２．工业质谱仪及系统集成２套*３．氧分析仪1１套溶解氧分析仪套*４．溶解氧分析仪１套*５．ＰＨ计１９套*６．电导仪１６套*７．特殊预处理系统２２套*８．红外分析仪２套*９．水份分析仪８套*９．水份分析仪８套*１０．TOC分析仪２套*１１．热值仪２套１２分析仪小屋及集成８套*１２．分析仪小屋及集成８套*１３．可燃／有毒气体检测器１９２套在线分析系统采用规范和标准（一）APIRP555PAl在线分析系统采用规范和标准（一）*APIRP555ProcessAnalyzers*EEMUA138AnalyzerSystem*IEC61779FlammbleGasDetectors*IEC60079ElectricalApparaticsforExplosiveGasAtmospheres*IEC60529DegreesofProtectionProvidedbyEnclosures(IPCode))*IEC60364EquipmentSafeSeparationIEC61000ElttiCtibilit*IEC61000ElectromagneticCompatibility*IEC61131ProgrammableControllers*在线分析系统采用规范和标准（二）在线分析系统采用规范和标准（二）*GB3836爆炸性气体环境用电气设备*GB50058爆炸和火灾危险环境电力设计规范*GB50058爆炸和火灾危险环境电力设计规范*GB50160石油化工企业设计防火规范火灾自动报警系统设计规范*GB50116火灾自动报警系统设计规范*SH3005石油化工自动化仪表选型设计规范*SH30063石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范在线分析系统集成在线分析系统集成*采样探头／取样器*采样预处理器*采样处理系统*采样输送管缆（蒸汽／电伴热）*分析仪(气相色谱仪)分析单元、样品注入、检测器*控制单元、分析数据通信接口、工作站控制单元分析数据信接作站*分析仪管理及数据采集系统*分析仪系统工程服务、备品备件支持*分析仪系统工程服务、备品备件支持*分析仪系统安装、调试、数据通信集成分析小屋集成分析小屋集成不锈钢或碳钢喷漆封闭式永久性分析小屋*不锈钢或碳钢喷漆封闭式永久性分析小屋．*电气设备照明、电源开关、信号接线箱、电源分配箱等．*HVAC、通风机，控制和保护由小屋内安装的PLC实现．*可燃、低氧、有毒气体检测器、报警灯和喇叭、工作台等．*UPS电源、普通电源220VAC,380VAC。*配线、配管．*载气、标准气．*分析仪安装、调试、备件、工程及维护支持．