Contexte du projet

Contexte de la coopération

Dans le contexte de la promotion de la transformation de l'utilisation propre et efficace du charbon et de l'optimisation de la structure énergétique dans notre pays, l'huile synthétique à base de charbon en tant que voie importante de conversion du charbon, la surveillance fine de son processus de production et l'amélioration de l'efficacité énergétique sont devenues une préoccupation de l'industrie. Le Shanxi, en tant que grande province productrice de charbon, s'appuie sur l'avantage des ressources pour organiser activement l'industrie chimique du charbon, en mettant l'accent sur l'amélioration de l'efficacité des projets modernes de houille tels que le pétrole. En particulier pour les installations d'huile synthétique utilisant la technologie de gazéification du four ruche, la surveillance précise en temps réel de la composition du gaz de sortie est directement liée à l'efficacité de gazéification, au rendement en huile synthétique et au fonctionnement sûr et stable de l'installation.

Le gaz de synthèse brut produit lors de la gazéification du four ruche présente des caractéristiques telles que la température élevée, la pression élevée, le goudron élevé, la poussière élevée, l'humidité élevée, etc., en particulier la teneur en goudron est significativement plus élevée que les autres technologies de gazéification, ce qui constitue un défi sérieux pour Les systèmes d'analyse de gaz en ligne. Les équipements d'analyse traditionnels sont confrontés à des goulots d'étranglement techniques tels que des lignes d'échantillonnage bloquées, des capteurs contaminés, des principes de mesure perturbés, etc., ce qui entraîne un retard dans les données de surveillance, une précision insuffisante et même une perturbation de la continuité de la production en raison de défaillances fréquentes de l'équipement. Par conséquent, briser les obstacles techniques à la surveillance en ligne du gaz dans des conditions de travail difficiles, réaliser une analyse en temps réel, précise et continue des composants du gaz de synthèse, est devenu un lien clé pour améliorer le niveau de fonctionnement de l'unité de pétrole synthétique à base de charbon, garantir une production sûre et réduire la consommation d'énergie.

Présentation du projet

L'utilisateur du projet est une grande entreprise chimique de charbon appartenant à l'État dans le Shanxi, les produits de base couvrent le pétrole de charbon, l'urée, l'ammoniac liquide, etc. Son unité de gazéification du four ruche utilise du charbon concassé comme matière première et est gazéifiée à la vapeur et à l'oxygène pour produire un gaz de synthèse brut riche en monoxyde de carbone et en hydrogène, qui sert de gaz de départ clé pour la synthèse Fischer - Tropsch ultérieure du pétrole. L'Unité a fonctionné pendant plus de dix ans, limitée par des conditions de travail difficiles telles que le goudron élevé, la température élevée et la haute pression, n'a pas réussi à mettre en place un système d'analyse de gaz en ligne efficace, s'appuyant principalement sur l'échantillonnage manuel et l'analyse hors ligne, le retard des données est grave et ne peut pas guider l'ajustement du processus en temps réel.

Les utilisateurs précédents ont testé les programmes de plusieurs fournisseurs d'équipement d'analyse, qui n'ont pas pu fonctionner de manière stable à long terme en raison de leur incapacité à s'adapter aux conditions de travail sur le terrain. Pour résoudre le problème ci - dessus, l'utilisateur a lancé un projet de mise à niveau du système de surveillance des gaz de processus, après une étude multipartite et une comparaison technique, pour finalement sélectionner le Programme d'analyse spectroscopique Raman laser in situ de l'instrument quadripartite. Il convient de souligner que le lrga - 3200ex, mis en service avec succès dans le cadre de ce projet, est le premier analyseur de gaz à spectroscopie Raman laser in situ de l'industrie charbonnière de notre pays à réaliser des applications d'ingénierie. Après l'installation et la mise en service de l'installation à la sortie du four Ruchi, la surveillance en ligne continue, automatique et synchrone de plusieurs composants gazeux du gaz de synthèse a été réalisée, marquant une percée importante dans l'application de l'instrument d'analyse de gaz domestique dans des conditions de travail charbonnières complexes.

Prototype de produit

Analyseur de gaz spectroscopique Raman laser in situ lrga - 3200ex

Paramètres principaux

Mise en œuvre du projet

Programme technique

L'analyseur de gaz à spectroscopie Raman laser in situ que nous avons fourni pour ce projet est conçu pour des conditions de travail complexes telles que la haute température, la haute pression et le goudron élevé, capable de mesurer avec précision de nombreux composants dans le gaz de synthèse et n'est pas perturbé par l'humidité dans le gaz de fond. Son principal avantage réside dans sa forte évolutivité, qui prend en charge des configurations flexibles « One Draw more ». Un ensemble d'hôtes d'analyse peut connecter simultanément plusieurs sondes Raman frontales, permettant une surveillance distribuée et synchronisée de plusieurs points clés du processus de production, fournissant une base technique solide pour la réalisation future d'une surveillance de gaz de couverture complète de l'installation et du processus. Ce projet est configuré avec le mode "One drag two" en fonction des besoins de l'utilisateur.

Le système est constitué de l'unité d'échantillonnage, de l'unité de prétraitement, de l'unité de contrôle, de l'unité d'analyse en quatre parties, effectuant automatiquement l'échantillonnage de la ligne et d'autres opérations, réalisant 24 heures sans surveillance, tout en réduisant considérablement la charge de travail, garantissant un fonctionnement stable, précis et continu à long terme du système.

En tant qu'analyseur de gaz à spectroscopie Raman laser in situ utilisé avec succès dans l'industrie chimique du charbon, la méthode de mesure in situ adoptée permet une analyse continue, en ligne et non destructive de divers composants gazeux. En plaçant la sonde Raman à l'avant, le compteur n'a pas besoin d'un contact direct avec le gaz échantillon, ce qui réduit non seulement la charge de travail de maintenance de l'unité d'échantillonnage et du compteur d'analyse, mais augmente également considérablement la vitesse de réponse. En réponse au puzzle de la teneur élevée en goudron de gaz de synthèse du four ruche et de la condensation facile, l'unité d'échantillonnage de la sonde utilise de manière innovante une conception combinant refroidissement par eau et purge à la vapeur, empêchant efficacement la fixation du goudron et le blocage de la ligne. L'unité de prétraitement est équipée d'un dispositif de régulation de pression et de filtration à plusieurs étages, qui élimine efficacement la poussière, l'eau liquide et les cristaux de sel d'ammonium dans le cadre du maintien de la composition originale du gaz échantillon, afin d'assurer un gaz propre et stable dans l'analyseur.

Les conditions de travail sur le site du projet nécessitent un fonctionnement stable du système de surveillance dans des conditions de haute température de 200 ℃, de haute pression de 4 MPa, nécessitant une mesure précise des composants clés, y compris H2, O2, Co, CO2, CH4, H2S, N2. Par rapport à la technologie de chromatographie en phase gazeuse traditionnelle, l'analyseur Raman laser ne nécessite pas de gaz porteur avec étalonnage fréquent, répond rapidement (t90 ≤ 10 secondes), est capable de capturer les fluctuations du processus en temps réel, fournissant un support de données instantané pour le réglage du rapport oxygène - vapeur du four de gazéification et la régulation du réacteur de synthèse Fischer - Tropsch. L'application réussie du programme a été le pionnier de l'application de la technologie Raman laser in situ domestique dans le domaine de la chimie du charbon, offrant à l'industrie une voie de surveillance reproductible et nationale.

Valeur du programme

La mise en œuvre de ce programme technique a permis de gérer et d'adapter plus efficacement les processus de production de pétrole synthétique à base de charbon, ce qui a permis de contrôler la sécurité et d'améliorer l'efficacité économique.

En ce qui concerne la surveillance de la sécurité, grâce à la surveillance en temps réel de la concentration en O2, il est possible de détecter à temps le risque d'enrichissement en oxygène du four de gazéification et de prévenir les incidents de sécurité; La surveillance continue des gaz nocifs tels que le H2S garantit la sécurité de l'environnement et des personnes.

En termes d'optimisation des processus et d'efficacité de levage, en surveillant en temps réel les changements de concentration des composants clés tels que H2, Co, CO2, CH4, etc., les opérateurs sont en mesure d'ajuster en temps opportun le rapport de dosage du gaz d'alimentation du four de gazéification, de contrôler la température de réaction et d'optimiser les conditions de synthèse Fischer - Tropsch, améliorant ainsi la conversion du carbone et le rendement en huile. Selon les commentaires des utilisateurs, la consommation de charbon brut après la mise en service du système a été considérablement réduite, le temps de fonctionnement moyen de l'équipement est supérieur à 30 jours et les coûts d'exploitation et de maintenance ont considérablement diminué.

La mise en œuvre réussie de ce projet, non seulement résout le problème difficile de l'industrie de la surveillance en ligne des gaz dans des conditions de travail difficiles, mais sert également de système d'analyse Raman laser in situ pour une utilisation réussie dans l'industrie chimique du charbon, ce qui est un jalon dans la promotion de la Mise à niveau technologique de l'industrie et du processus de substitution de la localisation.

Site du projet