Projekthintergrund

Zusammenarbeit Hintergrund

Im Kontext der Förderung der sauberen und effizienten Nutzung von Kohle und der Optimierung der Transformation der Energiestruktur in China ist synthetisches Öl auf Kohlebasis als wichtiger Weg zur Kohlenumwandlung, die Verfeinerte Überwachung des Produktionsprozesses und die Verbesserung der Energieeffizienz zum Schwerpunkt der Industrie geworden. Shanxi als Kohleproduzierende Provinz basiert auf Ressourcenvorteilen, um die Kohlechemie-Industrie aktiv zu gestalten und sich auf die Verbesserung der Qualität und Effizienz moderner Kohlechemieprojekte wie Kohleöl zu konzentrieren. Insbesondere bei synthetischen Ölanlagen mit der Vergasungstechnologie von Ruch-Ofen hat die genaue Echtzeitüberwachung der Exportgaszusammensetzung einen direkten Zusammenhang mit der Vergasungseffizienz, der synthetischen Ölausbeute und dem sicheren und stabilen Betrieb der Anlage.

Das grobe Synthesegas, das während der Vergasung von Ruchi-Ofen erzeugt wird, hat hohe Temperaturen, hohen Druck, hohen Teer, hohen Staub und hohe Feuchtigkeit, insbesondere den Teergehalt, der deutlich höher ist als andere Vergasungstechnologien, was eine ernste Herausforderung für das Online-Gasanalysesystem darstellt. Traditionelle Analysegeräte stehen vor technischen Engpässen wie Probenaufnahmeleitungsverstopfungen, Sensorverschmutzung und Störungen des Messprinzips, was zu Verzögerungen der Überwachungsdaten, mangelnder Genauigkeit und sogar zu einer Beeinträchtigung der Produktionskontinuität durch häufige Ausfälle der Geräte führt. Daher ist die Überwindung der technischen Barrieren für die Online-Überwachung von Gasen unter schwierigen Arbeitsbedingungen und die Realisierung einer Echtzeit-, genauen und kontinuierlichen Analyse der Zusammensetzung von Synthesegas zu einem Schlüsselbereich geworden, um das Betriebsniveau von Kohlebasis-Syntheseölanlagen zu verbessern, die sichere Produktion zu gewährleisten und den Energieverbrauch zu reduzieren.

Projektvorstellung

Der Nutzer des Projekts ist ein großes staatliches Kohlechemieunternehmen in Shanxi, dessen Kernprodukte Kohleöl, Harnstoff, flüssiges Ammoniak und andere umfassen. Die Vergasungsanlage des Ruch-Ofens verwendet Kohle als Rohstoff und erzeugt durch Dampf- und Sauerstoffvergasung ein Rohgas, das reich an Kohlenmonoxid und Wasserstoff ist, als wichtiges Rohgas für die nachfolgende Feto-Synthese. Die Anlage ist seit mehr als zehn Jahren in Betrieb, ist durch hohe Teer, hohe Temperaturen, hohen Druck und andere harte Arbeitsbedingungen eingeschränkt, hat es nicht geschafft, ein effektives Online-Gasanalysesystem aufzubauen, das sich hauptsächlich auf manuelle Probenahme und Offline-Analyse stützt, die Datenverzögerung ist ernst und kann die Prozessanpassung nicht in Echtzeit leiten.

Frühere Anwender haben die Lösungen mehrerer Hersteller von Analysegeräten getestet, die nicht langfristig stabil funktionieren konnten, weil sie sich nicht an die Bedingungen vor Ort anpassen konnten. Um die oben genannten Probleme zu lösen, hat der Benutzer das Upgrade-Projekt des Prozessgasüberwachungssystems gestartet und nach einer Vielzahl von Forschungen und technischen Vergleichen schließlich das in-situ-Laser-Raman-Spektroanalysesystem für Quadratinstrumente ausgewählt. Es ist betonenswert, dass LRGA-3200EX, der erfolgreich in Betrieb genommen wurde, der erste Satz von Laser-Raman-Spektrum-Gasanalysatoren in der Kohle-Chemie-Industrie Chinas ist, der die technische Anwendung in der Lage ist, nach der Installation des Ruchi-Ofens in Betrieb genommen hat, die kontinuierliche, automatische und synchrone Online-Überwachung der verschiedenen Gaskomponenten von Synthesegas erreicht hat, was einen wichtigen Durchbruch bei der Anwendung komplexer Kohle-Chemie markiert.

Produktprototypen

In-situ-Laser-Raman-Spektrum-Gasanalyser LRGA-3200EX

Hauptparameter

Projektumsetzung

Technische Lösungen

Unser in situ bereitgestellter Raman-Laserspektrogasanalysator für dieses Projekt ist speziell für komplexe Arbeitsbedingungen wie hohe Temperaturen, hoher Druck und hoher Teer konzipiert und ermöglicht die genaue Messung einer Vielzahl von Komponenten in Synthesegas ohne Störungen durch die Feuchtigkeit im Hintergrundgas. Sein Hauptvorteil liegt in der hohen Skalierbarkeit und der Unterstützung flexibler "One-Drag-More"-Konfigurationen. Ein Analysehost, der mehrere Raman-Sonden gleichzeitig anschließt, ermöglicht eine verteilte, synchrone Überwachung mehrerer Schlüsselpunkte im Produktionsprozess und bietet eine solide technische Grundlage für die zukünftige Überwachung der gesamten Anlage und des gesamten Prozesses. Dieses Projekt konfiguriert den "One-Drag-Two"-Modus entsprechend den Bedürfnissen des Benutzers.

Das System besteht aus einer Probenahme, einer Vorbehandlungseinheit, einer Steuereinheit und einer Analyseeinheit, die aus vier Teilen besteht, um die Probenahme von Rohrleitungen und anderen Operationen automatisch abzuschließen, um 24 Stunden unbewacht zu sein, während die menschliche Belastung erheblich reduziert wird und gleichzeitig langfristige Stabilität, Präzision und kontinuierlichen Betrieb des Systems gewährleistet.

Als in situ eingesetzter Laser-Raman-Spektrum-Gasanalysator, der erfolgreich in der Kohlechemie eingesetzt wird, ermöglicht er eine kontinuierliche, online und verlustfreie Analyse einer Vielzahl von Gaskomponenten. Durch die Vorlage der Raman-Sonde müssen die Messgeräte nicht direkt mit dem Probengas in Kontakt treten, was nicht nur die Wartungsarbeit der Probenahmegeräte und Analysegeräte reduziert, sondern auch die Reaktionsgeschwindigkeit erheblich verbessert. Für die Herausforderungen des hohen und leicht kondensierenden Teergehalts von Synthesegas in Ruchi-Ofen verwendet die Probenahmeeinheit eine innovative Konstruktion, die Wasserkühlung und Dampfreinigung kombiniert, um effektiv die Befestigung von Teer und die Verstopfung von Rohrleitungen zu verhindern. Die Vorbehandlungseinheit ist mit einer mehrstufigen Filter- und Druckreduzierungsregulation ausgestattet, um unter der Voraussetzung, dass die ursprüngliche Zusammensetzung des Probengases erhalten wird, Staub, flüssiges Wasser und Ammoniumsalzkristalle effizient zu entfernen, um sicherzustellen, dass das Gas, das in den Analyzer eintritt, sauber und stabil ist.

Die Projektbedingungen vor Ort erfordern einen stabilen Betrieb des Überwachungssystems bei hohen Temperaturen von 200 ° C und hohem Druck von 4 MPa, wobei die Schlüsselkomponenten wie H2, O2, CO, CO2, CH4, H2S und N2 genau gemessen werden müssen. Im Vergleich zu herkömmlichen Gaschromatografietechniken benötigt der Laser-Raman-Analyzer keine Gasträger und eine häufige Kalibrierung, eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit (T90≤10 Sekunden), die in der Lage ist, Prozessschwankungen in Echtzeit zu erfassen und sofortige Datenunterstützung für die Einstellung des Sauerstoffdampfverhältnisses im Vergasungsofen und die Regelung des Feto-Synthesereaktors bereitzustellen. Die erfolgreiche Anwendung dieses Programms hat den Vorreiter für die technische Anwendung der inländischen In-situ-Laser-Raman-Technologie in der Kohlechemie geschaffen, die der Industrie einen reproduzierbaren Überwachungsweg zur Nationalisierung bietet.

Programmwert

Durch die Umsetzung dieses technologischen Programms können Prozesse auf Kohlebasesynthetischem Öl effizienter verwaltet und angepasst werden, wodurch die Sicherheitskontrolle und die Wirtschaftlichkeit verbessert werden können.

In Bezug auf die Sicherheitsüberwachung kann durch die Echtzeitüberwachung der O2-Konzentration das Risiko des Sauerstoffreiches des Vergasungsofens rechtzeitig erkannt werden und Sicherheitsunfälle verhindert werden; Gleichzeitig gewährleistet die kontinuierliche Überwachung von schädlichen Gasen wie H2S die Sicherheit der Umwelt und der Menschen.

Durch die Echtzeitüberwachung der Konzentrationsänderungen von Schlüsselkomponenten wie H2, CO, CO2 und CH4 können die Bediener das Rohgas-Verhältnis des Vergasungsofens rechtzeitig anpassen, die Reaktionstemperatur steuern und die Fetosynthesebedingungen optimieren, um die Kohlenwasserumwandlungsrate und die Ölertragsquote zu verbessern. Nach dem Feedback der Benutzer wurde der Rohstoffkohlebrauch nach dem Inbetrieb des Systems erheblich reduziert, die durchschnittliche Betriebszeit der Anlage war mehr als 30 Tage und die Betriebskosten deutlich gesenkt.

Die erfolgreiche Umsetzung dieses Projekts hat nicht nur die Herausforderungen der Branche der Online-Überwachung von Gasen unter schwierigen Arbeitsbedingungen gelöst, sondern auch als erfolgreiches Laser-Raman-Analysesystem vor Ort in der Kohle-Chemie-Industrie eingesetzt, das einen Meilenstein für die Förderung der technologischen Modernisierung der Industrie und den inländischen Ersatzprozess hat.

Projektort