一种胺液脱硫脱碳工艺系统在线监测的方法及应用与流程

1.本发明涉及一种胺液脱硫脱碳工艺系统在线监测的方法，主要涉及g01，涉及一种测量，测试方法。


背景技术：

2.炼油厂燃料气和天然气净化处理领域通常会采用不同类型胺液在脱硫脱碳工艺过程中用于选择性吸收硫化氢或二氧化碳，脱硫脱碳过程通常包含吸收塔选择性脱除酸性气体和再生塔富胺液再生后循环回吸收塔两个环节。在实际生产过程中，由于实验室检测需要费时费力的滴定反应，影响了检测的时效性，在脱硫脱碳化工过程中经常会存在硫化氢含量超标，胺液损失，热稳定盐堆积的问题无法及时响应，从而影响到产品质量或者造成能源的浪费，因此如何开发一种实时检测的方法应用于脱硫脱碳化工过程监控，以减少问题的产生至关重要。
3.现有专利cn201911078531.1中通过离子色谱仪对胺液进行检测分析，不仅设备及其昂贵，同时只能检测整体胺液的浓度，对其中的酸性气体的检测不能进行有效的区分和定量；专利cn201410826845.6采用归一化法对脱硫脱碳过程中的工艺参数进行建模定量，工艺参数包含了压力，温度，流量等参数，在后期的追溯解决问题过程中针对性不强，需要大量的计算分析，并且不能提前预估及时避免问题的发生。


技术实现要素：

4.为了实现胺液处理过程中各项参数的实时监测，保障胺液处理工艺系统中平稳运行，本发明的第一个方面提供了一种胺液脱硫脱碳工艺系统在线监测的方法，包括取样系统，在线检测系统，信号转化系统，信号传输系统，信息存储系统，云平台系统，预警系统。
5.作为一种优选的实施方法，所述取样系统包括吸收塔进塔前气体取样，吸收塔出塔气体取样，吸收塔进塔贫液取样，再生塔进塔前富液取样，再生塔塔底出塔富液取样和再生塔塔顶出塔尾气取样。
6.申请人通过在胺液处理系统中的关键控制点布置取样点，在不同阶段进行取样检测，可以提高样品的检测准确度，能够得到不同胺液处理阶段的不同物质的浓度，可以实时检测脱硫脱碳质量标准的变化和胺液吸收能力变化，及时采取对应措施。
7.作为一种优选的实施方法，所述取样系统的取样间隔为20-30min。
8.申请人通过优选取样间隔为20-30min，可以获得持续时间段的硫脱碳质量标准的变化和胺液吸收能力变化，有利于检测数据的分析，同时也不会因为采样间隔太小，变化不大带来的资源浪费情况。
9.作为一种优选的实施方法，所述在线检测系统为至少一台的拉曼散射仪器，工作区域波长为780-2526nm。
10.申请人通过优选拉曼散射仪的检测波长为780-2526nm，可以实现不同检测物质之间的分离与定量，不会造成各个物质间的检测干扰。
11.本发明中的在线检测仪表为拉曼散射仪，拉曼散射仪不需要对样品进行前处理，并且具有较高的分辨率，可以对多种胺液中的待测成分进行区分和定量分析，有利于依据最小二乘法建立起物质浓度模型，可以对物质的浓度进行合理的预测，从而及时调整工艺条件，如调整胺处理液的浓度，减少热稳定盐的堆积，减少胺液的夹带消耗，降低胺液操作系统的成本，提高资源利用的效率。并且多个取样探头部件可与一台拉曼散射仪器相连，真正实现多个浓度的连续实时监测，并且减少了仪器校准和仪器整体维护的成本。
12.作为一种优选的实施方法，所述在线检测系统的检测样品种类包括：胺，硫化氢，二氧化碳。
13.作为一种优选的实施方法，所述胺包括甲基二乙醇胺，二甘醇胺，单乙醇胺，二乙醇胺，二异丙醇胺。
14.本发明中将不同位置获取的样品与拉曼散射仪器进样口相连，通过拉曼散射仪器可以测试得到胺液中胺、硫化氢、二氧化碳的含量，从而可以形成拉曼光谱。
15.作为一种优选的实施方法，所述信号转化系统为将峰高信号，运用最小二乘法转化为浓度信号。
16.将通过在线检测系统形成的拉曼散射光谱对应的峰高转化为对应的浓度，依据最小二乘法形成浓度与峰高的线性曲线，并且可以根据线性曲线的延伸趋势预测物质的浓度，做好胺液处理工艺的调整工作。
17.作为一种优选的实施方法，所述信号传输系统选自rs485、modbus、光纤传输、蓝牙传输、无线网络传输中的一种或几种的组合。
18.作为一种优选的实施方法，所述信号传输系统为光纤传输，光纤信号传输效率更高，信号更稳定，可以进一步缩短信号传输的时间，实现实时监测。
19.作为一种优选的实施方法，信息存储系统可以储存不同时间点不同物质形成的拉曼散射光谱和对应物质的峰高与浓度的线性曲线，做好数据备份，以备随时查阅，出现问题时能够及时追踪溯源，找出出现问题的原因和解决问题的方法。
20.作为一种优选的实施方法，所述预警系统包括信号接收，预警范围，预警信号发出。
21.作为一种优选的实施方法，所述预警范围包括正常浓度范围，危险浓度范围和超出危险浓度范围。
22.当物质浓度信号落在正常浓度范围内时，系统会正常运行；当浓度信号落到危险浓度范围内时，信号仪表盘会出现闪烁，提醒相关管理员进行异常处理；当浓度信号超出危险浓度信号范围，系统会发出刺耳的蜂鸣，预示系统异常，警告相关工作人员进行处理。
23.本发明的第二个方面提供了一种胺液脱硫脱碳工艺系统在线监测的方法的应用，应用于胺液的脱硫脱碳工艺中。
24.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
25.(1)本发明所述胺液脱硫脱碳工艺系统在线监测的方法，可以对烃流中硫化氢和二氧化碳的浓度进行实时的监测分析，可以减少实验室测定带来的数据滞后性；(2)本发明所述胺液脱硫脱碳工艺系统在线监测的方法，不需要对样品进行前处理，即可对胺液进行区分和定量，并且多个取样探头部件可与一台检测装置相连，减少了仪器校准并简化了整体的维护；
26.(3)本发明所述胺液脱硫脱碳工艺系统在线监测的方法，可以进行连续的现场检测，对胺液工艺系统的的重要变化如脱硫脱碳质量标准的变化和胺液吸收能力变化提供实时反馈，对超出标准范围内的数据报警，从而及时采取措施，避免问题产生，减少胺液消耗。
27.(4)本发明所述胺液脱硫脱碳工艺系统在线监测的方法，通过设置数据存储系统和云平台系统，可以随时查看数据变化，追溯问题原因，找出解决办法，提高了系统运行和解决问题的效率。
附图说明
28.图1是本发明胺液脱硫脱碳工艺系统在线监测的方法的流程示意图。
具体实施方式
29.下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
30.另外，如果没有其它说明，所用原料和设备都是市售得到的。
31.实施例1
32.一种胺液脱硫脱碳工艺系统在线监测的方法及应用，包括取样系统，在线检测系统，信号转化系统，信号传输系统，信息存储系统，云平台系统，预警系统。所述取样系统包括吸收塔进塔前气体取样，吸收塔出塔气体取样，吸收塔进塔贫液取样，再生塔进塔前富液取样，再生塔塔底出塔富液取样和再生塔塔顶出塔尾气取样。
33.再生塔进塔前富液的h2s质量指标控制在小于8.0g/l，再生塔塔底出塔贫液h2s质量指标控制在小于1.080g/l，热稳定盐含量小于1％。
34.所述取样系统的取样间隔为15min；
35.所述在线检测系统为6台拉曼散射仪器，工作区域波长为780-2526nm，检测的样品种类为甲基二乙醇胺，二甘醇胺，单乙醇胺，二乙醇胺，二异丙醇胺，硫化氢，二氧化碳；每种物质通过拉曼散射仪形成拉曼散射光谱，检测物质在不同波长下形成不同的峰高；将形成的峰高信号转入信号转化系统，将每种物质的峰高和浓度的关系依据最小二乘法形成线性曲线，根据曲线的波长峰高延伸趋势可以预测该物质的浓度；
36.所述信号传输系统为光纤传输信号，信号传输稳定；
37.将形成的拉曼散射光谱与每种物质的峰高与浓度的线性关系曲线传输进入信息存储系统，形成数据备份；
38.同时将形成的拉曼散射光谱与每种物质的峰高与浓度的线性关系曲线上传至云平台系统，形成固定的胺液脱硫脱碳处理系统检测物质浓度的信息库；
39.吸收塔出塔气体取样分析为例，工艺控制h2s小于10ppm预警系统通过信号接收得到监测物质的h2s浓度信息，将实时的浓度信息与预警范围内的浓度核对，当实时浓度落在正常浓度范围内时，系统会正常运行；当浓度信号第一次超过10ppm时，信号仪表盘会出现闪烁，提醒相关管理员进行异常处理；当浓度持续第10次超过10ppm信号，系统会发出刺耳的蜂鸣，预示系统异常，警告相关工作人员进行处理。