Анализатор соотношения H2S и SO2 в хвостовом газе установки Клауса, модель 888

Анализатор соотношения H₂S и SO₂ модели 888 предназначен для надежного измерения H₂S и SO₂ в хвостовом газе установки получения элементарной серы (установки Клауса) и управления ее работой. Хвостовым газом называется газ, идущий в печь дожига или в установку доочистки после стадии каталитической конверсии. Наибольшая эффективность стандартной установки Клауса, соответствующая максимальному извлечению серы, достигается, когда соотношение H₂S и SO₂ в хвостовом газе близко к стехиометрическому 2:1. Если в дальнейшем хвостовой газ поступает на установки доочистки, то оптимальное соотношение H₂S и SO₂ может отличаться от стехиометрического. Для управления работой установки достаточно измерять содержание H₂S и SO₂. Однако основная трудность измерения - сложный фазовый состав хвостового газа, включающий пары серы с температурой точки росы 130°С. Поэтому для такой задачи наилучшим образом подходит модель 888, не имеющая в составе линий пробоотбора. Для удаления паров серы в анализаторе предусмотрен демистер, в котором пары серы конденсируются и стекают назад в поток.

Многозонный контроль температуры

Новый анализатор модели 888 имеет в своем составе целый ряд систем, направленных на повышение надежности измерений. Контроль температуры в нескольких зонах анализатора обеспечивает поддержание всех элементов газовой схемы, контактирующих с пробой, выше температуры точки росы серы, а также гарантирует надежную и эффективную работу демистера. Кроме того, контроль температуры ячейки и демистера позволяет автоматически запускать продувку пробоотборных линий для предотвращения их блокирования.

Автоматический контроль расхода пробы

В модели 888 впервые реализован автоматический контроль расхода пробы через измерительную ячейку и демистер. Автоматический контроль расхода пробы позволяет на ранних стадиях выявить проблемы с отбором пробы, он запускает автоматическую продувку линий воздухом КИП или паром, а также исключает останов и длительный простой анализатора.

Движение пробы в анализаторе происходит за счет аспиратора. Расход воздуха КИП через сопло Вентури вызывает разряжение в пробоотборной линии, которое в свою очередь затягивает пробу из трубопровода через демистер в измерительную ячейку.

Продувка линий воздухом КИП запускается автоматически, когда температура демистера, температура ячейки, давление в ячейке или давление воздуха падают ниже установленных пределов. После продувки анализатор перезапускается. При обрыве электропитания продувка воздухом также производится до тех пор, пока температура ячейки не достигнет рабочей.

Другой проблемой анализа в хвостовом газе является наличие в нем аммонийных солей. Они образуются в результате утилизации на установках Клауса кислых стоков установки стабилизации нефти. Демистер удаляет эти примеси из анализируемого газа, конденсируя их на поверхности насадки. Аммонийные соли растворимы в воде, и для их возврата в поток анализатор периодически промывается горячим конденсатом пара.

Демистер

Для удаления паров серы в анализаторе предусмотрен демистер в виде колонки, заполненной двумя различными насадочными материалами с развитой поверхностью. Пары серы конденсируются на поверхности насадки и в виде капель серы стекают в поток под действием гравитационных сил. Как показал 20–летний опыт эксплуатации анализатора 880 NSL такая конструкция демистера (в отличие от систем, где анализируемая проба охлаждается несколько ниже температуры точки росы) обеспечивает надежное поддержание давления паров серы в измерительной ячейке на низком уровне. Это обеспечивается на любых, в том числе нерасчетных, режимах, когда возможно образование серного тумана. В отличие от предшественника, в демистере модели 888 разные типы насадок разделены на секции, удерживаемые специальным держателем. Он обеспечивает, с одной стороны, целостность набивки при обратной продувке анализатора воздухом или промывке демистера конденсатом пара, а с другой - при необходимости - быструю замену насадки.

Спектрфотометр

Недисперсионный спектрофотометр анализатора 888 имеет новую конструкцию. В отличие от анализатора 880 NSL, в модели 888 узкий пучок света, в котором сосредоточена вся интенсивность импульсной Xe лампы, проходит через измерительную ячейку и последовательность полупрозрачных зеркал. Они направляют часть света на фотодиоды, измеряющие его интенсивность в узком диапазоне длин волн. Интенсивность света на разных фотодиодах используется для расчета концентрации H₂S и SO₂. Частота импульсов автоматически меняется, обеспечивая индивидуальную калибровку по каждому каналу измерения и, тем самым, широкий динамический диапазон. Это особенно важно для контроля нерасчетных режимов работы установки. Для калибровки спектрофотометр снабжен встроенным фильтром. Как показал опыт эксплуатации модели 880 NSL, калибровка анализатора по встроенному фильтру практически всегда гарантирует успешное прохождение поверки по калибровочным газам.

Контроллер анализаторов интегрирован с полевым блоком и обладает всеми современные средствами коммуникации: локальными в виде графического интерфейса пользователя и удаленными, такими как Modbus и Ethernet. Удаленный мониторинг состояния, программирование режимов работы и диагностика анализатора по протоколу TCP/IP не требуют дополнительного программного обеспечения и реализуются в любом из стандартных браузеров в среде Windows. Сервер анализатора обеспечивает доступ в Интернет для его удаленного обслуживания специалистами завода-изготовителя или поставщика.

Особенности

• Быстрое, многокомпонентное измерение концентрации серосодержащих компонентов хвостового газа, что необходимо для управления установкой Клауса
• Измерение на нескольких длинах волн для многокомпонентного анализа
• Отсутствие систем отбора и подготовки пробы, а также оптоволоконных линий
• Автоматический контроль расхода пробы
• Контроль температуры установочного фланца
• Изолированные аналоговые и релейные выходные сигналы, программируемые оператором,  стандартные интерфейсы и протоколы для удаленного доступа
• Основные технические характеристики

Технические характеристики