微量氧分析仪在聚乙烯装置中的应用.pdf

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1、第49卷第5期石油化工自动化Vo1．49，NO．52013年1O月AUT0MATIONINPETR0一CHEMICALINDUSTRYOetober，2013微量氧分析仪在聚乙烯装置中的应用王健(中石化宁波工程有限公司，浙江宁波315103)摘要：在聚乙烯装置中，为了避免乙烯被氧化，在乙烯精制单元选用了在线微量氧分析仪，实时监测氮气和乙烯中的氧体积分数。介绍了微量氧分析仪的构成和工作原理，并着重介绍了非耗尽型电化学式微量氧分析仪在聚乙烯装置中的应用以及相关采样预处理、传感器在日常操作中的常见问题，并采取相应的优化措施，为更好地维护该类型的仪表提供参考。关键词：微量氧分析仪非耗尽型电化学传感器预

2、处理优化中图分类号：TH83文献标志码：B文章编号：1007—7324(2013)05—0070—02目前，国内的聚乙烯(PE)装置多数采用气相且取样管线优选电伴热管缆；采样预处理系统主要法流化床反应技术，该技术对聚合反应原料的控制是用来减压、过滤、控制流量来确保传感器在正确非常严格，乙烯作为主要的反应原料，进入反应器的工作条件下，达到精度，延长使用寿命。该分析前要避免被氧化，选择在线微量氧分析仪，可实时仪预处理系统如图1所示。监测氧体积分数。国内的PE装置主要采用GE的非耗尽型电化学微量分析仪，不像耗尽型微燃料电池一样需要经常标定及定期更换传感器，但该类传感器承压能力低，最高只能承受约34k

3、Pa的压力，过压很容易损坏传感器。笔者以GE公司的微量氧分析仪为例，介绍PE装置中微量氧分析仪的应用。1微量氧分析仪的构成及工作原理微量氧分析仪由传感器、采样及预处理系统、MIS1分析仪主机三部分组成。传感器工作原理：微量氧传感器采用非耗尽图1采样预处理系统示意型电化学技术，即介质进入传感器，介质中的氧分工艺介质经过取样探针和取样管线到达预处子通过扩散膜进入传感器的阴极。氧分子在负极理箱，在预处理箱内经过针阀，再经过7p-m过滤电解液中得到4个电子变成0H，同时OH一在电器、减压阀和针阀到达氧传感器，从氧传感器出来解液中被吸附到阳极，在阳极释放出4个电子又变后经过压力表和流量计排入低压火炬。由

4、于氧传成氧分子及水。整个过程没有消耗掉任何一种组感器的最大工作压力约为34kPa，因而增加1个分，只发生了电子的迁移。根据库仑定律，电子迁安全释放阀来确保氧传感器在意外情况下不会过移的多少和电流大小成正比，而电流大小又和氧体压而损坏。积分数成正比关系。与一般的耗尽型电化学传感1．2氧分析仪主机器不同，该传感器是非耗尽型电解法传感器，大幅氧分析仪主机能接6个氧传感器及6个水传提高了传感器的寿命。该传感器工作时不消耗电感器，220V(AC)供电，每个通道能输出2路4～解液和输出正极，当电解液由于自然挥发而减少2omA信号到DCS，氧传感器和主机之间通过时，可注入蒸馏水。4芯屏蔽电缆连接。某PE项目

5、选用GEo26／1型传感器，有三挡量程O～1×10～，0～1×10～，0～1×10～，可以满足N及C2H等介质在脱氧前及脱氧后的量程稿件收到日期：2013—03一O1，修改稿收到日期：2013—06—24。需要。作者简介：王健(1980一)，男，辽宁抚顺人，2003年毕业于辽宁石1．1取样和预处理系统油化工大学测控技术与仪器专业，获学士学位，现就职于中石化宁微量氧分析仪的取样探头采用可在线插拨式，波工程有限公司，从事石油化工自动化设计工作，任工程师。第5期王健．微量氧分析仪在聚乙烯装置中的应用2微量氧分析仪在PE装置中的应用解液的液面低于最低值。虽然非耗尽型电化学传2．1仪表的应用感器在整个反

6、应过程没有消耗掉任何组分，但是在微量氧分析仪在PE装置中主要用来测量Nz干燥的环境及介质中，由于水分子会蒸发，造成电及C。H在脱氧前及脱氧后的氧体积分数，据工艺解液的液面越来越低。当低于最低值时，仪表就会商的要求，原料精制后需将各种进料的杂质的体积报警，这时添加电解液或稀释液即可。分数脱除到1×10以下，避免反应器内的杂质与2．3仪表的安装催化剂活性中心反应或配位，导致催化剂活性的降1)微量氧分析仪传感器和试样预处理有关的低或改性。在工艺中，要求精制系统将原料中各种仪表、阀门均安装在现场仪表箱内。为了保证分析杂质脱除到一定程度，以保证催化剂的性能不受影仪在最短的滞后时间内得到有代表性的工艺试样

7、，响。精制(脱氧)后，氧体积分数不高于1×1O～，节约电伴热管缆的投资，现场仪表箱安装位置应尽否则毒化催化剂会降低树脂熔融指数和密度，严重量靠近工艺管线取样点。影响聚合甚至带来爆炸风险。因此，在精制系统2)预处理系统中所有设备、仪表的金属外壳中，有专门的脱氧装置。氧体积分数直接反映了脱必须有可靠的接地措施。现场仪表箱内留有接地氧的效率，对下阶段的聚合反应及整个工艺的安全端子，仪表工作接地不允许两端