一种用于监测气体组分含量的系统及方法
【专利摘要】本发明提出了一种用于监测气体组分含量的系统及方法，该系统包括：聚合釜，用于使输入的气体单体发生化学反应；循环气管线，连接聚合釜，用于对聚合釜输出的气体进行循环；红外线分析仪，位于循环气管线上，用于监测聚合釜输出的气体中目标气体的组分含量。本发明通过在原有工艺流程基础上增加红外在线分析仪，来时时分析循环气中重要工艺参数(乙烯和丙烯)在循环气中的组分含量，从而提高了监测速率，同时，根据获取的组分含量，精确有效的调控单体的进料量，保证了气体间的比例，进而提高了产品生成率及产品质量。
【专利说明】
一种用于监测气体组分含量的系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及气体监测领域，具体来说，涉及一种用于监测气体组分含量的系统及方法。
【背景技术】
[0002]传统溶液法或悬浮法乙丙橡胶生产是在聚合釜中进行的，乙烯、丙烯、第三单体或第四单体在催化剂作用下在聚合反应器中聚合生成乙丙橡胶，其中，聚合反应为放热反应，采用原料预冷和单体闪蒸将反应热移出。目前聚合釜的主要控制为，输入聚合釜的各单体及催化剂的流量均与聚合釜气相循环气物流流体的流量成一定比例进入聚合釜，按照不同的配方生产出不同牌号的乙丙橡胶。聚合反应釜输出的循环气物流中含有乙烯、丙烯、己烷、氢气等，目前在反应釜气相循环气管线上设有在线色谱分析仪，在线分析循环气中各组分含量，分析结果自动参与调整反应单体进料量，但由于气相色谱分析仪分析周期长，分析数据滞后的缺点，不能时时快速改变单体进料量，造成产品质量不稳定。
[0003]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0004]针对相关技术中的问题，本发明提出一种，能够用于监测气体组分含量的系统及方法。
[0005]本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]根据本发明的一个方面，提供了一种用于监测气体组分含量的系统。
[0007]该用于监测气体组分含量的系统包括:
[0008]聚合釜，用于使输入的各气体单体发生化学反应；
[0009]循环气管线，连接聚合釜，用于对聚合釜输出的气体进行循环；
[0010]红外线分析仪，位于循环气管线上，用于监测聚合釜输出的气体中目标气体的组分含量。
[0011]优选地，红外线分析仪至少包括:第一红外线分析仪和第二红外线分析仪。
[0012]优选地，第一红外线分析仪用于监测丙烯在输出的气体中的组分含量。
[0013]优选地，第二红外线分析仪用于监测乙烯在输出的气体中的组分含量。
[0014]优选地，该系统进一步包括:气相色谱分析仪，连接反应釜和红外线分析仪，用于监控聚合釜输出的气体的组分含量。
[0015]优选地，该系统进一步包括:混合器，连接反应釜，用于将输入的气体原料和聚合爸输出的气体混合。
[0016]根据本发明的另一方面，提供了一种用于监测气体组分含量的方法。
[0017]该用于监测气体组分含量的方法包括:
[0018]获取循环气管线中的气体中目标气体的组分含量；
[0019]根据目标气体的组分含量，调节气体原料的进料量。
[0020]优选地，目标气体包括以下至少之一:丙烯、乙烯。
[0021]根据本发明的另一方面，提供了一种用于监测气体组分含量的系统。
[0022]该用于监测气体组分含量的系统包括:
[0023]获取模块，用于获取所述循环气管线中的气体中所述目标气体的组分含量；
[0024]调节模块，用于根据所述目标气体的组分含量，调节所述气体原料的进料量。
[0025]优选地，所述目标气体包括以下至少之一:丙烯、乙烯。
[0026]本发明通过在原有工艺流程基础上增加红外在线分析仪，来时时分析循环气中重要工艺参数(乙烯和丙烯)在循环气中的组分含量，从而提高了监测速率，同时，根据获取的组分含量，精确有效的调控单体的进料量，保证了气体间的比例，进而提高了产品生成率。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是根据本发明实施例的用于监测气体组分含量的系统的示意图；
[0029]图2是根据本发明实施例的用于监测气体组分含量的方法的流程图；
[0030]图3是根据本发明实施例的用于监测气体组分含量的系统的框图。
【具体实施方式】
[0031]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]根据本发明的实施例，提供了一种用于监测气体组分含量的系统。
[0033]如图1所示，根据本发明实施例的用于监测气体组分含量的系统包括:
[0034]聚合釜I，用于使输入的各气体单体发生化学反应，其中，各气体单体指的是反应原料，如:输入反应釜I中的氢气、乙烯、丙烯、己烷(第三单体)；
[0035]循环气管线2，连接聚合釜I，用于对聚合釜I输出的气体进行循环，其中，该循环气管线2连接反应釜的输入口和输出口，以将反应釜I中反应剩余气体进行循环；
[0036]红外线分析仪3(和/或4)，位于循环气管线2上，用于监测聚合釜I输出的气体中目标气体的组分含量，其中，该输出气体是聚合釜I中发生化学反应后未反应的原料。
[0037]通过本发明的上述方案，能够通过在原有工艺流程基础上增加红外在线分析仪，来时时分析循环气中重要工艺参数(乙烯和丙烯)在循环气中的组分含量，从而提高了监测速率。
[0038]在一个优选的实施例中，红外线分析仪至少包括:第一红外线分析仪3和第二红外线分析仪4。其中，第一红外线分析仪用于监测丙烯在输出的气体中的组分含量;第二红外线分析仪用于监测乙烯在输出的气体中的组分含量。具体地，在循环气管线2上开两个取样口分别连接第一红外线分析仪3和第二红外线分析仪4，然后经两台分析仪分析后将信号传送至中央控制室内的DCS(Distributed Control System分散式控制系统)操作站上，进行时时监控反应釜I上的气相物流中最重要的乙烯和丙烯含量。
[0039]在一个优选的实施例中，该系统进一步包括:气相色谱分析仪5，连接反应釜I的输出口和红外线分析仪，用于监控聚合釜输出的气体的组分含量。具体地，在循环气管线2上开一个取样口连接该气相色谱分析仪5，将经色谱在线分析气相物流中各组分含量的信号传入中央控制室的DCS控制系统，监控聚合釜输出的气体的组分含量。
[0040]在另一个优选的实施例中，该系统进一步包括:混合器6，连接反应釜输入口和压缩机7，其中，压缩机7用于将经过气相色谱分析仪、第一红外线分析仪3和第二红外线分析仪4的输出气体压缩，该混合器6用于将输入的气体原料和压缩后的聚合釜输出的气体混合输入反应釜I。
[0041]为了更好的理解本方案，下面以具体的实施例进行详细的阐述。
[0042]在现有的生产乙丙橡胶工艺中，都是采用单体乙烯、丙烯、氢气、第三单体以一定的比例及经压缩机7压缩返回的反应釜气相物流的流体，进入混合器6混合后，进入反应釜I在催化剂的作用下聚合生成乙丙橡胶，其中，该第三单体是ENB(Ethylidene Norbornene乙叉降冰片烯)，对应地，该催化剂为齐格勒-纳塔催化剂。通常所有单体及催化剂的进料量均与反应釜气相物流流体的流量按一定比例进料，同时由于反应釜气相物流经压缩后也返回进反应釜重新参与反应，同时根据反应釜气相物流的组分能直观的反映反应效率，由此可见气相物流的流量及组分分析对反应是至关重要的。
[0043]通常在反应釜气相物流管线上安装有质量流量计及在线色谱分析仪，将流量信号及经色谱在线分析气相物流中各组分含量的信号，传入中央控制室的DCS控制系统，通过DCS软件参与改变单体的进料量，即通过比值器与控制阀控制对应各组分的进入量，使其保证一定的比例，但由于在线色谱分析仪存在检测周期长，数据滞后较大的缺点，因此不能更及时准确的调控单体的进料量，针对这个问题，目前在反应釜气相物流管线上增设了两台红外在线分析仪，分别监测气相物流中最重要的乙烯和丙烯含量，红外分析仪由于是单一组分的分析，因此具有分析准确、监测周期短的特点。
[0044]具体实施方案如下:即在反应釜气相物流管线上开两个取样口，取出样品后将样气分别引入安装在现场分析小屋内的两台在线红外分析仪(一个分析乙稀含量、一个分析丙烯含量)的预处理装置，然后经分析仪分析后将信号传送至中央控制室内的DCS操作站上，进行时时监控反应釜上的气相物流中最重要的乙烯和丙烯含量，操作工将根据这些时时数据随时来调整单体进料量，使反应更充分有效，从而大大提高产品质量。
[0045]根据本发明的实施例，还提供了一种用于监测气体组分含量的方法。
[0046]如图2所示，该用于监测气体组分含量的方法包括:
[0047]步骤S201，获取循环气管线中的气体中目标气体的组分含量；
[0048]步骤S203，根据目标气体的组分含量，调节气体原料的进料量。
[0049]其中，目标气体包括以下至少之一:丙烯、乙烯
[0050]根据本发明的实施例，还提供了一种用于监测气体组分含量的系统。
[0051]如图3所示，该用于监测气体组分含量的系统包括:
[0052]获取模块31，用于获取所述循环气管线中的气体中所述目标气体的组分含量；
[0053]调节模块32，用于根据所述目标气体的组分含量，调节所述气体原料的进料量。
[0054]其中，所述目标气体包括以下至少之一:丙烯、乙烯。
[0055]综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过在原有工艺流程基础上增加红外在线分析仪，来时时分析循环气中重要工艺参数(乙烯和丙烯)在循环气中的组分含量，从而提高了监测速率，同时，根据获取的组分含量，精确有效的调控单体的进料量，保证了气体间的比例，进而提高了产品生成率。
[0056]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于监测气体组分含量的系统，其特征在于，包括: 聚合釜，用于使输入的各气体单体发生化学反应； 循环气管线，连接所述聚合釜，用于对所述聚合釜输出的气体进行循环； 红外线分析仪，位于所述循环气管线上，用于监测所述聚合釜输出的气体中目标气体的组分含量。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述红外线分析仪至少包括: 第一红外线分析仪和第二红外线分析仪。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一红外线分析仪用于监测丙烯在所述输出的气体中的组分含量。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二红外线分析仪用于监测乙烯在所述输出的气体中的组分含量。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括: 气相色谱分析仪，连接所述反应釜和所述红外线分析仪，用于监控所述聚合釜输出的气体的组分含量。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括: 混合器，连接所述反应釜，用于将输入的气体原料和所述聚合釜输出的气体混合。7.—种用于权利要求6所述的用于监测气体组分含量的系统的监测气体组分含量的方法，其特征在于，包括: 获取所述循环气管线中的气体中所述目标气体的组分含量； 根据所述目标气体的组分含量，调节所述气体原料的进料量。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述目标气体包括以下至少之一:丙烯、乙稀。9.一种用于监测气体组分含量的系统，其特征在于，包括: 获取模块，用于获取所述循环气管线中的气体中所述目标气体的组分含量； 调节模块，用于根据所述目标气体的组分含量，调节所述气体原料的进料量。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述目标气体包括以下至少之一:丙烯、乙烯。
【文档编号】G01N30/02GK106018317SQ201610368330
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】罗艳梅, 陶琳, 朱晓晶, 王德生, 朱宁鲁, 王立恒, 王岩
【申请人】中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院