化工是非常广泛的应用领域。对在线分析系统的检测准确度、防爆安全和长期运行的可靠性都有很严格的要求。
合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨，世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外，绝大部分是合成的氨。合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料。 ① 天然气制氨。天然气先经脱硫，然后通过二次转化，再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1％～0.3％（体积），经甲烷化作用除去后，制得氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。 ② 重质油制氨。重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸气转化法简单，但需要有空气分离装置。空气分离装置制得的氧用于重质油气化，氮作为氨合成原料外，液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。 ③ 煤（焦炭）制氨。随着石油化工和天然气化工的发展，以煤（焦炭）为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。 合成氨工艺流程图 合成氨的在线分析检测点
序号 检测点 被测组分 典型量程 备注 A1 半水煤气 O2 0~1% A2 脱硫 H2S、SO2 0~5% A3 中变出口 CO 0~5% A4 低变出口 CO 0~1% A5 脱碳出口 CO2 0~2% A6 再生CO2（入口） O2 0~15% A7 精练气（甲烷化）出口 CO2+CO2 0~50ppm A8 合成塔入口新鲜气 H2 50~80% CH4 0~15% A9 合成循环气 H2 40~70% A10 天然气制氢一段炉 CH4 0~15% A11 天然气制氢二段炉 CH4 0~1% A12 重油制氢汽化炉 CH4 0~10%
尿素合成工艺的在线气体检测
原料气CO2补加空气后的O2分析：过低会引起腐蚀，过高会影响尿素合成率。
H2/O2分析：氧分析目的同上，氢分析是为监测脱氢效果，以避免形成爆炸性气体。
NH3/CO2分析，监视合成塔的合成工艺。
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尿素合成的在线分析检测点
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序号 |
项目名称 |
检测点 |
被测组分 |
控制指标（例） |
备注 |
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A1 |
预精馏塔出口气 |
预精馏塔出气管 |
CO2 NH3 H2O |
10.3% 82.7% 6.0% |
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A2 |
一吸塔出口气 |
一吸塔顶出口气管 |
CO2 |
＜100ppm |
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A3 |
氨冷凝器（B）出口气 |
氨冷凝器（B）出口 |
NH3 H2 O2 |
实测 |
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A4 |
氨冷凝器（C）出口气 |
氨冷凝器（C）出口 |
NH3 H2 O2 |
82.3% 3.8% 2.1% |
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A5 |
惰洗器出口气 |
惰洗器出口气管 |
NH3 H2 O2 |
60.6% 8.3% ＜5% |
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A6 |
进二循一冷气气相 |
进二循一冷气气相出口管 |
NH3 CO2 |
实测 |
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A7 |
二段分解气相 |
二段分解气相出口管 |
NH3 CO2 |
61.1% 8.9% |
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A8 |
尾吸收塔尾气 |
尾吸收塔尾气管 |
NH3 H2 O2 |
9.7% 25% 8.6% |
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A9 |
解吸冷凝器出口气 |
解吸
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