原位式激光分析仪在乙烯裂解炉烟道气CO测量的应用体会

　　一、概述

　　在线分析仪器在化工生产中的地位越来越重要,使用在线分析仪进行质量控制、工艺监测和优化是化工生产现代化的重要标志之一。合理选用和安装在线分析仪表是提高化工产品质量，实现优化控制的保证，也是化工生产取得效益的关键[1-4]。

　　在乙烯裂解装置当中，裂解炉是乙烯装置能耗的核心，其裂解炉的燃烧控制状况直接决定了装置的能耗水平和运行效率，直接影响到装置的效益水平。

　　目前，在裂解炉的燃烧控制方面一般采用氧化镐分析仪进行裂解炉的烟道气氧含量测量，同时裂解炉控制方案当中，一般会采用在线分析仪进行CO含量分析，以监测裂解炉烟道气中CO含量，从而实现裂解炉燃料燃烧状况监测，优化裂解炉运行状况，制裂解炉的燃烧过程，判断燃料的利用率，炉子的热效率，提高燃料燃烧效率，消除燃料浪费和热量损失，进而提高燃料利用效率，同时达到节能环保的目的。

　　二、裂解炉烟道气应用的特点

　　在乙烯装置的裂解炉分析CO的作用是，对裂解炉燃料的燃烧状况进行连续监测，控制烟道气中CO的含量低于一定的参数(一般设计值为100PPm)。

　　裂解炉的燃料一般为燃料油和装置产生的可燃烧废气，由于燃料清洁，燃烧后烟气的状况较为理想，工作温度一般在120到170摄氏度之间，除氮气外主要成分是氮气燃料燃烧后产生的二氧化碳和水，少量的氧气等除含有少量的颗粒外无其它杂质，是一种较为理想且便于测量的工况，一般情况下设计单位会选择红外分析仪抽取烟道气样品进行取样分析测量。

　　我厂裂解炉装置目前采用了一台西门子的LDS6激光分析仪对单台裂解炉进行烟道气中的CO含量进行原位分析测量，从而实现对裂解炉燃烧状况的连续监控，运行以来一直工作正常。

　　激光气体分析仪采用的是原位式(或称直插式)测量技术，在被测工艺管线上直接进行测量。与传统的抽取式气体分析不同，原位式分析并不需采样管路抽取、输送样气，更无需对样品进行预处理。这样，激光分析仪的基本配置较抽取式分析仪简化了许多，西门子公司的LDS6激光气体分析仪系统(如图1所示)分为中央处理单元、发射探头、接收探头、信号光缆及附件。

　　根据吉林的气候条件，在原有的系统基础上，厂家另提供保温箱用于冬季对探头加热、保温(见图2和图3)。

　　图1：LDS6激光气体分析仪系统示意

　　由于激光气体分析仪无需采样装置、样品输送管线和样品预处理系统，系统简单，直接在待测点完成测量，无需样品采集、输送及预处理，尽可能地缩短响应时间。