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酸值(度)在線紅外分光光度計的研制與應用
發布時間：2017-09-01
引言
最新研制成功的ZHFY-A型酸值(度)在線紅外分光光度計,目前主要用在煉油生產過程中,對石油產品或半成品進行酸值(度)質量指標在線測量。現階段各煉油廠對這項質量指標均采用《GB264―83潤滑油酸值測定法》和《GB258―77汽、煤、柴油酸度測定法》標準,在化驗室進行離線人工分析,其方法主要是用沸騰的乙醇抽提出其中的有機酸,然后用氫氧化鉀乙溶液進行滴定,根據顏色判定酸值或酸度的大小。這種分析方法需要時間長且人為誤差很大,不但需要大量的人力及化學試劑,而且其結果不能適應工業連續自動化生產和在線監測控制質量的需要,給閉環優化控制、提高生產率帶來困難。在煉油生產裝置工業現場,由于環境溫度變化大,振動、噪音、粉塵及各種腐蝕性氣體或爆炸性氣體以及樣品的特殊性,均給在線紅外分光光度計的研制應用帶來特殊的困難,需要采用相應的措施解決。新研制成功的ZHFY―A型在線紅外分光光度計解決了這些困難。該儀表目前已分別申請了發明專利和實用新型專利,并初步通過了科技成果鑒定。下面對該表的分析原理、特點、應用效果和應用前景做一簡介。
2ZHFY―A型酸值(度)在線紅外分光光度計的分析原理
石油產品的酸值(度)測定,實質上測定的是有機酸的含量,這部分有機酸(約占95%左右)稱為羧酸,羧由于氫鍵作用。
我們通過試驗分析已證實,羧酸在石油產品中的存在形式主要是二聚體存在形式(譜圖分析略去)。我們只要分析羧基的含量,經過關聯標定便可間接測出酸值的大小。
根據功能和特點可分為5大系統:
(1)進樣預處理及樣品池系統。主要由過濾器、定量泵、節流閥、樣品池、光電調零機構等組成,并設計有儀表風、蒸氣吹掃、反吹掃功能,還設計有加熱、伴熱、恒溫、標定等。蒸汽吹掃采用汽動閥控制,每天定時自動吹掃一次。每月將樣品池拆下清洗一次,并將儀表進行標定。
(2)防爆箱、表架系統。該儀表結構為隔爆型。有冷卻水帶走發熱元件所產生的熱量,以保證光電轉換器件性能穩定,并有防震減振設計等。防爆性能已通過國家防爆試驗。
(3)光源系統。該系統由紅外光源、聚焦部分、斬波調制機構、同步信號發生器等組成。
(4)控制與計算系統。該系統由紅外光源專用電源、系統電源、信號放大、V/F轉換、D/A轉換、波長控制、顯示及單片機硬、軟件系統等部分組成。
(5)分光系統。該系統由專用單色儀、波長控制及顯示機構、光電轉換器件及恒溫裝置等部分組成。
3ZHFY―A型酸值(度)在線紅外分光光度計的特點
3.1分析性能優越。分析的準確性和測量范圍均優于人工化驗分析。
3.2可在惡劣的工業現場環境中在線運行。使光譜儀表在煉油化工裝置工業現場在線運行得以實現。
3.3不需要任何化驗分析試劑或稀釋等。分析連續、及時,可指導自動化大工業生產或參與閉環控制。
3.4經濟效益顯著。一是儀表投入使用后一般3～6個月便可收回投資,二是該儀表同國外類似儀表相比,價格低廉,約是國外儀表價格的1/5～1/8。
3.5維修服務保證。該儀表的零部件均是國內生產,故零配件供應及時,服務方便。
4ZHFY―A型酸值(度)在線紅外分光光度計的應用及效果
酸值(度)在線紅外分光光度計研制樣機在蘭州煉油化工總廠潤滑油酚精練車間試用半年以來,儀表運行穩定、可靠。主要部件未發生任何故障。分析數據準確,其情況見表1所示。操作人員根據儀表指示的質量指標及時對生產進行調整操作,可優化生產操作方案,達到降低能耗、提高產品收率、提高產品質量的目的,取得了明顯的經濟效益。在使用期間精油收率提高1.8%,產品合格率提高0.9%左右,兩項合計增效約103.88萬元/半年。按97年一季度價格計算,處理量20萬噸/年,得到了生產車間及上級財務部門認可。可以看出一臺儀表年增效益200萬元是深受生產單位歡迎的。目前正在積極推廣擴大使用。
5ZHFY―A型酸值(度)在線紅外分光光度計的應用前景
該儀表用在潤滑油溶劑精制裝置其效益是顯著的,(如上所述)若用在石油煉制蒸餾裝置(常減壓裝置)的脫酸或堿洗工藝上,進行閉環優化控制,則經濟效益更加顯著。還可用在其它煉油化工裝置有機酸含量的在線分析。
該儀表已突破了工業現場應用的難點,只要改變波長和關聯模型軟件,就可更進一步擴大分析對象和使用范圍,創造更大的經濟效益。
該儀表是我國石油化工在線質量分析儀表的一個新品種,它標志著我國石油化工在線分析儀表進入了一個新階段。它成功地將光、機、電高新技術運用于煉油化工生產過程在線分析,為我國煉油化工自動化水平的提高增添了新的力量。
摘自：中國計量測控網
