资源描述：
《the 工业质谱分析仪在大型乙烯裂解炉中的应用guide download》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第1页共6页.返回工业质谱分析仪在大型乙烯裂解炉中的应用(1)(2)王玉华李懿霖于宝全(1)中国石化工程建设公司（北京100101）(2)中沙（天津）石化有限公司（天津300271）摘要：介绍了工业质谱分析仪的原理、系统组成和技术特点，以及成功用于大型乙烯裂解炉裂解气组分在线分析的工程设计、安装调试及投运情况。关键词：乙烯，裂解炉，工业质谱分析仪Mass-spectrometerAnalyzerApplicationtoLargeEthyleneCrackingFurnace(1)(2)WangYuhuaLiYilinYuBaoquan(1)SinopecEngineeringInc.(2
2、)SinopecSabicTianJinPetrochemicalCo.,Ltd.Abstract:Thephilosophy,systemconsistsandtechnicalfeaturesofindustrialmass-spectrometeranalyzerareintroduced.Thedetailsofmass-spectrometeranalyzerapplicationtocrackinggasoflargeethylenecrackingfurnaceareprovidedregardingengineering,installationandcommission,
3、operation.Keyword:Ethylene,CrackingFurnace，IndustrialMass-SpectrometerAnalyzer1引言乙烯裂解炉的操作将直接影响乙烯装置以及全厂的生产,裂解深度是裂解炉操作的关键指标。过度裂解将导致加速结焦,过低裂解将会降低产量。通常将裂解产物裂解气中的丙烯与乙烯比定义为裂解深度；对于气体原料使用转化率的定义。裂解深度是基于在线分析系统仪表的分析数据。实现裂解炉优化控制,裂解炉高效运行,提高乙烯收率,延长裂解炉的清焦周期,均依赖于实时、准确地在线分析裂解气中的氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烯和丙烷的含量。大型乙烯装置，产能越来越大，裂
4、解炉数量越来越多，裂解原料多样化，准确实时地分析裂解气组份，节能降耗，在线分析仪表的正确应用就显得极为重要。目前，乙烯裂解炉裂解气组份在线分析仪，绝大多数均采用工业色谱分析仪，但是随着分析流路的增多，工业色谱分析仪响应速度往往不能满足实际工况的应用需求，需要多台工业色谱分析仪。某新建大型乙烯装置，采用工业质谱分析仪对裂解炉裂解气组份进行在线分析。经过现场实际使用证明，工业质谱分析仪总体运行平稳，提供的参数可靠，取样器及预处理系统性能良好，为工业质谱分析仪的推广运用提供了良好的基础。第1页共6页第2页共6页.2工业质谱分析仪工作原理质谱分析法是测定被测样品离子的质荷比（m/e）的一种分析方法
5、。被分析的样品首先要离子化，利用不同离子在磁场或电场中运动轨迹的不同，离子按质荷比(m/e)分开而得到质谱图，通过样品的质谱和相关信息，可以得到样品的定性定量结果。工业质谱分析仪由进样系统、离子源、质量分析器和离子检测器、真空系统、电学系统和数据处理系统等组成。见图2-1所示。经过处理的样品气由进样系统导入离子源，在离子源中被电离成正离子或负离子，离子束按质荷比大小由质量分析器分离后，被检测系统接收并记录而获得质谱图。离子源是工业质谱分析仪的重要组成部件之一，其作用是使被分析的化合物分子离子化成离子，并将离子会聚成有一定能量和一定几何形状的离子束，进入质量分析器被分离。根据气体样品组份的多
6、样性和分析要求的差异采用电离的方法和原理各有不同。对于石油化工装置中应用的工业质谱分析仪其离子源采用电子轰击离子源。离子源灵敏度高，离子流稳定性好，具有抗污染能力强。工业质谱分析仪采用封闭式离子源，减小真空本底对谱图的影响，减少灯丝碳化效应的影响。为延长使用寿命都采用双灯丝结构。2-1扇形磁场质谱分析仪系统的基本组成质量分析器是工业质谱分析仪的核心,将离子源产生的离子束按质荷比的不同,按其在空间的位置,时间先后和其运动轨迹进行分离,得到按照质荷比大小顺序排列而成的图质谱，通过样品的质谱和相关信息，可以得到样品的定性定量结果。目前常用扇型磁场质量分析器和四极杆质量分析器。扇形磁场质量分析器工
7、作原理：22质谱方程式：m/e=HR/2U式中m：质量,e：离子的电荷数,R：离子运动的轨道半径,第3页共6页.H：磁场强度,U：加速电压。在一定的U及H的条件下，具有特定质荷比m/e的正离力才能以运动半径为R的轨道进入检测器。当H，R固定，m/e与1/U成正比,连续改变加速电压U，为电压扫描；当U，R固定，2m/e与H成正比连续改变磁场H，为磁场扫描；就可使具有不同的m/e离子顺序到达离子检测器发生信号而得到质谱图。离
