SOLAⅡ总硫分析仪在催化汽油加氢脱硫装置中的应用

马锁良

（中国石油天然气股份有限公司 大连石化分公司，辽宁 大连116031）

中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司柴油在线调和系统于2007年首次应用SOLAⅡ总硫分析仪，对于控制柴油中的总硫质量分数（小于50mg／kg）起到了重要的监测作用。

1 SOLAⅡ总硫分析仪

1.1 简 介

SOLAⅡ总硫分析仪，能够用于检测燃料油或天然气等组分中的总硫质量分数、工艺过程中微量硫监测以实现催化剂保护，火炬气排放总硫监测以实现可靠排放而不污染环境。其紫外荧光分析方法符合标准ASTM D 5453—1993《轻质烃及发动机燃料和其他油品的总硫含量测定法（紫外荧光法）》以及SH／T 0689—2000《轻质烃及发动机燃料和其他油品的总硫质量分数测定法（紫外荧光法）》中的总硫分析方法，该方法也是汽柴油新国标的推荐测量方法和最终仲裁方法。SOLAⅡ总硫分析仪的主要部件包括试样注入阀、载气流控制系统、混合腔、热解炉、可选干燥器和脉冲紫外荧光检测器（PUVF）。

1.2 原 理

如图1所示，试样注入阀周期性输送少量的试样进入空气载气。空气／试样混合物通过混合腔确保完全混合，然后进入热裂解炉。在热裂解炉中，约1 100℃时，所有试样组分燃烧生成SO2，CO2和少量的H2O。可选干燥器去除试样里由于燃烧产生的水分。在燃烧过程中产生SO2的质量分数与石油产品中的总硫质量分数是一致的。

图1 汽油加氢脱硫装置流程

如图2所示，配置PUVF探测器的分析仪精确测量在燃烧过程中产生的SO2的质量分数。由于SO2分子释放出的荧光强度与SO2分子的质量分数成正比，而SO2分子的质量分数与总硫质量分数是一致的，这为定量分析总硫质量分数提供了理论依据。脉冲式的UV允许更高的能量被传递给试样，来增加特定质量分数SO2分子的荧光强度，因而能够全面提高仪表的灵敏度。一旦特定波长的光线被选择，能够使用光电倍增管（PMT）检测它的强度。PMT通过光电转换原理把光线的强度转化为电信号的大小。由PMT产生的信号通过分析仪电路和软件处理后，生成需要分析的液相或气相试样中总硫质量分数的报告。

图2 总硫分析仪的工作原理示意

2 SOLAⅡ总硫分析仪系统构成

该公司汽油升级中的SOLAⅡ总硫分析仪系统，由2套安装于分析小屋内的SOLAⅡ总硫分析仪、分析小屋外的2套试样预处理单元、公用试样回收单元及辅助设施构成，分别对LCN产品冷却器E－9106后和HCN产品冷却器E－9110后的2路工艺介质进行总硫质量分数分析监测。

3 SOLAⅡ总硫分析仪测量值与化验室分析值的对比

SOLAⅡ总硫分析仪在该公司汽油加氢脱硫装置测量数据与化验数据对比见表1所列。

表1 汽油加氢脱硫装置测量数据与化验数据对比 mg／kg

续表1

通过几个月的数据对比，可以看出，SOLAⅡ总硫分析仪比较稳定，分析数据具有很好的平稳性，能够可靠、及时跟踪过程的变化，准确反映过程的实际情况。SOLAⅡ总硫分析仪完全可以取代化验，可以防止由于人工分析滞后可能发生的产品事故，消除了人工取样可能产生的安全隐患，也节省了操作运行成本及工人的劳动强度。

4 SOLAⅡ总硫分析仪应用注意事项

SOLAⅡ总硫分析仪在实际应用中应注意如下几点：

1）SOLAⅡ总硫分析仪系统安装完成后，除了对分析仪的信号回路、供电回路检查校对外，关键是在工艺装置吹扫、气密、水运、油运前，关闭分析仪的相关阀门、预处理中的阀件及工艺一次取样阀、仪表供风阀及工业氮气等相关阀，防止由于维护人员不到位导致损坏预处理部件及分析仪表。

2）维护人员要与工艺人员同步进行对SOLAⅡ总硫分析仪预处理之前的工艺取样管道吹扫、气密、水运、油运，随时发现问题并处理，直到工艺装置生产出合格产品，再投用预处理及回收系统。

3）工艺装置生产出合格产品后，对预处理单元进行分级排污贯通，保证快速回路到回收单元畅通，同时检查、确认回收单元是否运行正常，保证其完好性。将去SOLAⅡ总硫分析仪的气动控制阀关闭，待试样过滤较透明后，在SOLAⅡ总硫分析仪内的试样注入阀前断开排放试样，直至彻底干净，才能连接到试样注入阀上。

4）SOLAⅡ总硫分析仪投用前，对仪表供风及氮气分别在过滤减压器前后逐级排放污物，直至干净。调整相关部件阀门达到和SOLAⅡ总硫分析仪出厂设定值一致，送电启动分析仪。

5）最后检查、确认，保证SOLAⅡ总硫分析仪供电、信号输出等相关项目完好无误后，按程序给分析仪送电，并观察其运行状态是否正常。

5 结束语

SOLAⅡ总硫分析仪在2.25Mt／a催化汽油加氢脱硫装置的成功应用，保证了SOLAⅡ总硫分析仪的可靠运行，为工艺安全生产起到了保障作用。

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