煉油化工企業(yè)采用二氧化碳汽提工藝生產(chǎn)尿素，在生產(chǎn)過程中要求對脫氫反應(yīng)器出口氧氣濃度進(jìn)行實時在線檢測。企業(yè)在出口處安裝氧含量檢測分析系統(tǒng)，使用中經(jīng)常出現(xiàn)無法正常運(yùn)行的情況，通過和同行業(yè)的朋友交流得知，很多大氮肥廠在檢測點使用這種氧分析儀表的效果也不理想。檢測取樣點具有壓力高、二氧化碳濃度高、總硫易結(jié)晶的特點，而之前使用的磁力氧表只能在常溫常壓、無雜質(zhì)、無干擾的情況下才可以正常使用，因此，分析的數(shù)據(jù)誤差很大。為了確保工藝控制和有效保護(hù)設(shè)備安全運(yùn)行，需要選擇新技術(shù)的其它檢測原理的在線氧含量分析儀系統(tǒng)。

如果尿素汽提塔放空尾氣進(jìn)入爆炸性組分，裝置的安全運(yùn)行受到影響。尿素脫氫反應(yīng)器出口氧含量測量方式需要進(jìn)行改進(jìn)，要考慮成本的投入，達(dá)到工藝的使用要求，讓分析儀系統(tǒng)能夠在惡劣的工況條件下發(fā)揮其作用。使用抽取旁路式激光氧氣分析儀系統(tǒng)來實現(xiàn)對氧氣濃度的監(jiān)測，能夠在尿素脫氫反應(yīng)器出口進(jìn)行現(xiàn)場實時、連續(xù)的檢測和分析，在高溫高壓、多雜質(zhì)的環(huán)境下也可以正常使用。

方案詳情：對二氧化碳原料氣脫氫處理后氣體中的氧氣含量實施在線分析，其主要目的就是對氧氣濃度能夠精確控制。若氧氣濃度低于控制值，就會引起尿素合成高壓設(shè)備材料的腐蝕；若氧氣含量過高，會影響尿素合成率和惰性氣體的處理系統(tǒng)操作。需要監(jiān)測的成分是氧氣，測量范圍：0-1.5%；模擬型號：4-20mA；防爆等級：Exd ⅡC T6。

實施方案：使用激光氧氣氣體分析系統(tǒng)，不受背景氣體干擾，不受雜質(zhì)（如總硫結(jié)晶）、溫度、壓力和流量變化的影響，能夠確保氧氣測量準(zhǔn)確。原理：可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光譜吸收技術(shù)TDLAS本質(zhì)上是一種光譜吸收技術(shù)，通過分析激光被氣體分子的選擇性吸收來獲得氣體的濃度。它與傳統(tǒng)紅外光譜吸收技術(shù)的不同之處在于，半導(dǎo)體激光光譜寬度遠(yuǎn)小于氣體吸收譜線的展寬，因此，半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)是一種高分辨率的光譜吸收技術(shù)。系統(tǒng)采用特定波長的激光束穿過被測氣體，激光強(qiáng)度的衰減與氣體的濃度滿足朗伯比爾定理，因此可以通過檢測激光強(qiáng)度的衰減信息分析獲得被測氣體的濃度。采用半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)的激光氣體分析儀可從原理上抗背景氣體的干擾，測量結(jié)果可靠性高。測量系統(tǒng)采用的儀器在出廠前均經(jīng)過準(zhǔn)確標(biāo)定，為了確保儀器的精度，定期進(jìn)行標(biāo)定，維護(hù)時可將標(biāo)準(zhǔn)氮?dú)膺B至標(biāo)定管路進(jìn)行零點調(diào)零，通入已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)行量程標(biāo)定。

2022年8月，激光氧氣氣體分析儀系統(tǒng)安裝調(diào)試投入使用，經(jīng)過11個月的使用，期間無故障無維護(hù)正常運(yùn)行，并對整套系統(tǒng)進(jìn)行了各個部件的檢查，所有儀器設(shè)備都完好，其各項指標(biāo)和參數(shù)與調(diào)試值相比較保持穩(wěn)定，使用情況非常好。

國內(nèi)石化企業(yè)的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備和儀器儀表等硬件設(shè)施也非常好，就是在自動化控制手段等方面，和國外存在一些差距。很多石化企業(yè)往往采用化驗室跟蹤分析的方法對物料質(zhì)量指標(biāo)的分析，本身就存在很多問題。使用激光氧氣氣體分析儀系統(tǒng)和相關(guān)行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗相結(jié)合，為現(xiàn)場提供性價比高的應(yīng)用解決方案，繼而推動各行業(yè)的生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新，同時對生產(chǎn)安全工作的要素進(jìn)行監(jiān)控，確保生產(chǎn)能夠穩(wěn)定可靠安全的運(yùn)行。