一種用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：聚合釜，用于使輸入的氣體單體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；循環(huán)氣管線，連接聚合釜，用于對聚合釜輸出的氣體進(jìn)行循環(huán)；紅外線分析儀，位于循環(huán)氣管線上，用于監(jiān)測聚合釜輸出的氣體中目標(biāo)氣體的組分含量。本發(fā)明通過在原有工藝流程基礎(chǔ)上增加紅外在線分析儀，來時時分析循環(huán)氣中重要工藝參數(shù)(乙烯和丙烯)在循環(huán)氣中的組分含量，從而提高了監(jiān)測速率，同時，根據(jù)獲取的組分含量，精確有效的調(diào)控單體的進(jìn)料量，保證了氣體間的比例，進(jìn)而提高了產(chǎn)品生成率及產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】
一種用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及氣體監(jiān)測領(lǐng)域，具體來說，涉及一種用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)溶液法或懸浮法乙丙橡膠生產(chǎn)是在聚合釜中進(jìn)行的，乙烯、丙烯、第三單體或第四單體在催化劑作用下在聚合反應(yīng)器中聚合生成乙丙橡膠，其中，聚合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，采用原料預(yù)冷和單體閃蒸將反應(yīng)熱移出。目前聚合釜的主要控制為，輸入聚合釜的各單體及催化劑的流量均與聚合釜氣相循環(huán)氣物流流體的流量成一定比例進(jìn)入聚合釜，按照不同的配方生產(chǎn)出不同牌號的乙丙橡膠。聚合反應(yīng)釜輸出的循環(huán)氣物流中含有乙烯、丙烯、己烷、氫氣等，目前在反應(yīng)釜氣相循環(huán)氣管線上設(shè)有在線色譜分析儀，在線分析循環(huán)氣中各組分含量，分析結(jié)果自動參與調(diào)整反應(yīng)單體進(jìn)料量，但由于氣相色譜分析儀分析周期長，分析數(shù)據(jù)滯后的缺點，不能時時快速改變單體進(jìn)料量，造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。
[0003]針對相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對相關(guān)技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種，能夠用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)及方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)。
[0007]該用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)包括:
[0008]聚合釜，用于使輸入的各氣體單體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
[0009]循環(huán)氣管線，連接聚合釜，用于對聚合釜輸出的氣體進(jìn)行循環(huán)；
[0010]紅外線分析儀，位于循環(huán)氣管線上，用于監(jiān)測聚合釜輸出的氣體中目標(biāo)氣體的組分含量。
[0011]優(yōu)選地，紅外線分析儀至少包括:第一紅外線分析儀和第二紅外線分析儀。
[0012]優(yōu)選地，第一紅外線分析儀用于監(jiān)測丙烯在輸出的氣體中的組分含量。
[0013]優(yōu)選地，第二紅外線分析儀用于監(jiān)測乙烯在輸出的氣體中的組分含量。
[0014]優(yōu)選地，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:氣相色譜分析儀，連接反應(yīng)釜和紅外線分析儀，用于監(jiān)控聚合釜輸出的氣體的組分含量。
[0015]優(yōu)選地，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:混合器，連接反應(yīng)釜，用于將輸入的氣體原料和聚合爸輸出的氣體混合。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于監(jiān)測氣體組分含量的方法。
[0017]該用于監(jiān)測氣體組分含量的方法包括:
[0018]獲取循環(huán)氣管線中的氣體中目標(biāo)氣體的組分含量；
[0019]根據(jù)目標(biāo)氣體的組分含量，調(diào)節(jié)氣體原料的進(jìn)料量。
[0020]優(yōu)選地，目標(biāo)氣體包括以下至少之一:丙烯、乙烯。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)。
[0022]該用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)包括:
[0023]獲取模塊，用于獲取所述循環(huán)氣管線中的氣體中所述目標(biāo)氣體的組分含量；
[0024]調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述目標(biāo)氣體的組分含量，調(diào)節(jié)所述氣體原料的進(jìn)料量。
[0025]優(yōu)選地，所述目標(biāo)氣體包括以下至少之一:丙烯、乙烯。
[0026]本發(fā)明通過在原有工藝流程基礎(chǔ)上增加紅外在線分析儀，來時時分析循環(huán)氣中重要工藝參數(shù)(乙烯和丙烯)在循環(huán)氣中的組分含量，從而提高了監(jiān)測速率，同時，根據(jù)獲取的組分含量，精確有效的調(diào)控單體的進(jìn)料量，保證了氣體間的比例，進(jìn)而提高了產(chǎn)品生成率。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)的示意圖；
[0029]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于監(jiān)測氣體組分含量的方法的流程圖；
[0030]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)的框圖。
【具體實施方式】
[0031]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)。
[0033]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)包括:
[0034]聚合釜I，用于使輸入的各氣體單體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其中，各氣體單體指的是反應(yīng)原料，如:輸入反應(yīng)釜I中的氫氣、乙烯、丙烯、己烷(第三單體)；
[0035]循環(huán)氣管線2，連接聚合釜I，用于對聚合釜I輸出的氣體進(jìn)行循環(huán)，其中，該循環(huán)氣管線2連接反應(yīng)釜的輸入口和輸出口，以將反應(yīng)釜I中反應(yīng)剩余氣體進(jìn)行循環(huán)；
[0036]紅外線分析儀3(和/或4)，位于循環(huán)氣管線2上，用于監(jiān)測聚合釜I輸出的氣體中目標(biāo)氣體的組分含量，其中，該輸出氣體是聚合釜I中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后未反應(yīng)的原料。
[0037]通過本發(fā)明的上述方案，能夠通過在原有工藝流程基礎(chǔ)上增加紅外在線分析儀，來時時分析循環(huán)氣中重要工藝參數(shù)(乙烯和丙烯)在循環(huán)氣中的組分含量，從而提高了監(jiān)測速率。
[0038]在一個優(yōu)選的實施例中，紅外線分析儀至少包括:第一紅外線分析儀3和第二紅外線分析儀4。其中，第一紅外線分析儀用于監(jiān)測丙烯在輸出的氣體中的組分含量;第二紅外線分析儀用于監(jiān)測乙烯在輸出的氣體中的組分含量。具體地，在循環(huán)氣管線2上開兩個取樣口分別連接第一紅外線分析儀3和第二紅外線分析儀4，然后經(jīng)兩臺分析儀分析后將信號傳送至中央控制室內(nèi)的DCS(Distributed Control System分散式控制系統(tǒng))操作站上，進(jìn)行時時監(jiān)控反應(yīng)釜I上的氣相物流中最重要的乙烯和丙烯含量。
[0039]在一個優(yōu)選的實施例中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:氣相色譜分析儀5，連接反應(yīng)釜I的輸出口和紅外線分析儀，用于監(jiān)控聚合釜輸出的氣體的組分含量。具體地，在循環(huán)氣管線2上開一個取樣口連接該氣相色譜分析儀5，將經(jīng)色譜在線分析氣相物流中各組分含量的信號傳入中央控制室的DCS控制系統(tǒng)，監(jiān)控聚合釜輸出的氣體的組分含量。
[0040]在另一個優(yōu)選的實施例中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:混合器6，連接反應(yīng)釜輸入口和壓縮機(jī)7，其中，壓縮機(jī)7用于將經(jīng)過氣相色譜分析儀、第一紅外線分析儀3和第二紅外線分析儀4的輸出氣體壓縮，該混合器6用于將輸入的氣體原料和壓縮后的聚合釜輸出的氣體混合輸入反應(yīng)釜I。
[0041]為了更好的理解本方案，下面以具體的實施例進(jìn)行詳細(xì)的闡述。
[0042]在現(xiàn)有的生產(chǎn)乙丙橡膠工藝中，都是采用單體乙烯、丙烯、氫氣、第三單體以一定的比例及經(jīng)壓縮機(jī)7壓縮返回的反應(yīng)釜氣相物流的流體，進(jìn)入混合器6混合后，進(jìn)入反應(yīng)釜I在催化劑的作用下聚合生成乙丙橡膠，其中，該第三單體是ENB(Ethylidene Norbornene乙叉降冰片烯)，對應(yīng)地，該催化劑為齊格勒-納塔催化劑。通常所有單體及催化劑的進(jìn)料量均與反應(yīng)釜氣相物流流體的流量按一定比例進(jìn)料，同時由于反應(yīng)釜氣相物流經(jīng)壓縮后也返回進(jìn)反應(yīng)釜重新參與反應(yīng)，同時根據(jù)反應(yīng)釜氣相物流的組分能直觀的反映反應(yīng)效率，由此可見氣相物流的流量及組分分析對反應(yīng)是至關(guān)重要的。
[0043]通常在反應(yīng)釜氣相物流管線上安裝有質(zhì)量流量計及在線色譜分析儀，將流量信號及經(jīng)色譜在線分析氣相物流中各組分含量的信號，傳入中央控制室的DCS控制系統(tǒng)，通過DCS軟件參與改變單體的進(jìn)料量，即通過比值器與控制閥控制對應(yīng)各組分的進(jìn)入量，使其保證一定的比例，但由于在線色譜分析儀存在檢測周期長，數(shù)據(jù)滯后較大的缺點，因此不能更及時準(zhǔn)確的調(diào)控單體的進(jìn)料量，針對這個問題，目前在反應(yīng)釜氣相物流管線上增設(shè)了兩臺紅外在線分析儀，分別監(jiān)測氣相物流中最重要的乙烯和丙烯含量，紅外分析儀由于是單一組分的分析，因此具有分析準(zhǔn)確、監(jiān)測周期短的特點。
[0044]具體實施方案如下:即在反應(yīng)釜氣相物流管線上開兩個取樣口，取出樣品后將樣氣分別引入安裝在現(xiàn)場分析小屋內(nèi)的兩臺在線紅外分析儀(一個分析乙稀含量、一個分析丙烯含量)的預(yù)處理裝置，然后經(jīng)分析儀分析后將信號傳送至中央控制室內(nèi)的DCS操作站上，進(jìn)行時時監(jiān)控反應(yīng)釜上的氣相物流中最重要的乙烯和丙烯含量，操作工將根據(jù)這些時時數(shù)據(jù)隨時來調(diào)整單體進(jìn)料量，使反應(yīng)更充分有效，從而大大提高產(chǎn)品質(zhì)量。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種用于監(jiān)測氣體組分含量的方法。
[0046]如圖2所示，該用于監(jiān)測氣體組分含量的方法包括:
[0047]步驟S201，獲取循環(huán)氣管線中的氣體中目標(biāo)氣體的組分含量；
[0048]步驟S203，根據(jù)目標(biāo)氣體的組分含量，調(diào)節(jié)氣體原料的進(jìn)料量。
[0049]其中，目標(biāo)氣體包括以下至少之一:丙烯、乙烯
[0050]根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)。
[0051]如圖3所示，該用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)包括:
[0052]獲取模塊31，用于獲取所述循環(huán)氣管線中的氣體中所述目標(biāo)氣體的組分含量；
[0053]調(diào)節(jié)模塊32，用于根據(jù)所述目標(biāo)氣體的組分含量，調(diào)節(jié)所述氣體原料的進(jìn)料量。
[0054]其中，所述目標(biāo)氣體包括以下至少之一:丙烯、乙烯。
[0055]綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過在原有工藝流程基礎(chǔ)上增加紅外在線分析儀，來時時分析循環(huán)氣中重要工藝參數(shù)(乙烯和丙烯)在循環(huán)氣中的組分含量，從而提高了監(jiān)測速率，同時，根據(jù)獲取的組分含量，精確有效的調(diào)控單體的進(jìn)料量，保證了氣體間的比例，進(jìn)而提高了產(chǎn)品生成率。
[0056]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 聚合釜，用于使輸入的各氣體單體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)； 循環(huán)氣管線，連接所述聚合釜，用于對所述聚合釜輸出的氣體進(jìn)行循環(huán)； 紅外線分析儀，位于所述循環(huán)氣管線上，用于監(jiān)測所述聚合釜輸出的氣體中目標(biāo)氣體的組分含量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線分析儀至少包括: 第一紅外線分析儀和第二紅外線分析儀。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一紅外線分析儀用于監(jiān)測丙烯在所述輸出的氣體中的組分含量。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二紅外線分析儀用于監(jiān)測乙烯在所述輸出的氣體中的組分含量。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括: 氣相色譜分析儀，連接所述反應(yīng)釜和所述紅外線分析儀，用于監(jiān)控所述聚合釜輸出的氣體的組分含量。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括: 混合器，連接所述反應(yīng)釜，用于將輸入的氣體原料和所述聚合釜輸出的氣體混合。7.—種用于權(quán)利要求6所述的用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)的監(jiān)測氣體組分含量的方法，其特征在于，包括: 獲取所述循環(huán)氣管線中的氣體中所述目標(biāo)氣體的組分含量； 根據(jù)所述目標(biāo)氣體的組分含量，調(diào)節(jié)所述氣體原料的進(jìn)料量。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)氣體包括以下至少之一:丙烯、乙稀。9.一種用于監(jiān)測氣體組分含量的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于獲取所述循環(huán)氣管線中的氣體中所述目標(biāo)氣體的組分含量； 調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述目標(biāo)氣體的組分含量，調(diào)節(jié)所述氣體原料的進(jìn)料量。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)氣體包括以下至少之一:丙烯、乙烯。
【文檔編號】G01N30/02GK106018317SQ201610368330
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】羅艷梅, 陶琳, 朱曉晶, 王德生, 朱寧魯, 王立恒, 王巖
【申請人】中國石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計院