本发明涉及碳九加氢装置，更具体地，涉及一种节约碳九加氢装置氢气消耗量的方法。
背景技术
碳九加氢装置两段全加氢的工艺路线，具有反应温度较低、床层温度分布均匀、产品清洁环保等特点，可获得无色透明、无异味、化学稳定性高的加氢油产品。
加氢单元需要降低原料混合碳九中的不饱和烃的含量，其中一段加氢主要是脱除双烯烃，使大部分单烯烃饱和；二段加氢主要脱除有机硫、氧、氮等杂原子化合物，并饱和单烯烃。
针对上述要求，解决办法是采用高性能加氢催化剂，分两段对原料碳九进行加氢处理：
第一段是在相对温和的反应条件下，对不饱和化合物(二烯烃等)进行选择性加氢，生成不含成胶化合物的稳定馏份；
第二段是在相对苛刻的反应条件下，对烯烃进行全加氢，并脱除硫、氧、氮等有机杂原子化合物，最终获得高品质加氢碳九油。
现有技术中存在的缺陷：
影响一段加氢反应程度的因素主要有氢油比、空速、回流量、反应温度、反应压力、催化剂活性、氢气分压等指标，其中氢气分压属于影响一段加氢效果的重要指标，一段加氢的主要原理是氢气与不饱和单烯烃和二烯烃发生反应，其中，单烯烃反应生成稳定的饱和烃，双烯烃反应生成单烯烃。根据化学反应动力学原理，如果想要参与化学反应的其中一个组分完全反应，那么另一个组分就应过量。同时按理想状态考虑，在二段加氢反应器内，在体积、温度相同的情况下，各组分的摩尔浓度与其分压成正比，所以氢气分压实际上指示的是其在反应器内摩尔浓度。
在实际生产运行中，所使用的氢气是体积浓度在95％左右的氢气，主要杂质是甲烷，在氢气循环利用的情况下，氢气不断被消耗，甲烷因为不参加反应所以逐渐累积，所以氢分压逐渐下降，这时就需要补充新鲜氢气，将过量甲烷排放掉，所以正常生产情况下，氢分压是不断波动的。所以如何控制好氢分压，合理地控制新鲜氢气的加入量，既能保证加氢反应效果，又避免过多地浪费氢气，是装置节能降耗的一个重要的课题。
对于控制氢分压，专利商提供的操作方法是在循环氢气进入反应器之前采样分析其氢气纯度，这种做法主要有以下缺点：
1、采样分析频率低，不能保证实时监控氢气纯度变化情况，导致不能很好地通过调节新鲜氢气加入量来精确控制循环氢气量，所以只能提高新鲜氢气加入量来让氢气大量的过量，从而保证一段加氢效果，这样做造成了氢气的很大浪费；
2、不同人员采样手法不一致，采出的样品存在偏差，有时会误导生产；
3、采样占用人工多、效率低，不利于工厂减员增效；
4、采样操作存在一定的危险性。
技术实现要素：
针对以上问题，本发明通过对氢气纯度进行在线检测和分析，可准确分析氢气纯度，从而精确地控制循环氢气纯度和新鲜氢气的加入量，并且合理地控制氢气消耗量，降低人工成本及干扰因素，达到节能增效的目的。
本发明提供了一种节约碳九加氢装置氢气消耗量的方法，包括：
在混合氢气进入加氢反应器时，使所述混合氢气的一部分依次经过紧急切断阀、自力式调压阀和流量调节阀；使用在线氢气检测仪检测流经所述流量调节阀后的混合氢气的氢气纯度；以及将流经所述在线氢气检测仪后的混合氢气放空至火炬气总管处理。
在以上方法中，流经所述自力式调节阀后的混合氢气的压力在0.4～0.6mpa之间。
在以上方法中，通过压力变送器调节流经所述自力式调节阀后的混合氢气的压力，
其中，所述压力变送器安装在所述自力式调压阀和所述流量调节阀之间。
在以上方法中，流经所述流量调节阀的混合氢气的流量在300～1000ml/min之间。
在以上方法中，通过流量计控制流经所述流量调节阀的混合氢气的流量，
其中，所述流量计安装在压力变送器之后以及所述流量调节阀之前。
在以上方法中，所述混合氢气的一部分的流量为300～400ml/min。
在以上方法中，所述在线氢气检测仪将检测的流经所述流量调节阀后的混合氢气的氢气纯度的信号传送至中控室。
在以上方法中，将流经所述流量调节阀后的混合氢气的氢气纯度控制在85％～95％之间。
在以上方法中，所述混合氢气由循环氢气压缩机和氢气压缩机中的氢气混合而成。
本发明充分利用在线氢气检测仪，通过调整新鲜氢气的注入量使在线氢气检测仪的指示值稳定在固定值，并从高至低逐步递减混合氢气纯度，从而达到节约氢气的目的。
附图说明
图1是安装在线氢气检测仪的碳九加氢装置图。
具体实施方式
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。
本发明通过在一段加氢反应器的混合氢气管线上引出一条管线，在该管线上依次增加紧急切断阀、自力式调压阀、压力变送器、流量计、流量调节阀和在线氢气检测仪，使得该混合氢气的一部分依次经紧急切断阀、自力式调节阀、压力变送器(pi)、流量计(fic)、流量调节阀，然后通过在线氢气检测仪(ai)检测混合氢气的纯度，最后经火炬气总管放空。
在开工投料，生产稳定的情况下，打开紧急切断阀、自力式调节阀，通过安装在自力式调节阀和流量调节阀之间并且安装在流量计(fic)之前的压力变送器(pi)使得流经自力式调节阀后的混合氢气的压力稳定在0.4～0.6mpa之间，打开流量调节阀，通过设置在压力变送器和流量调节阀之间的流量计控制流经该流量调节阀的混合氢气的流量稳定在300～1000ml/min之间，如果流量超过这个范围，则通过设置在流量调节阀处的回路调节流量，使得流经该流量调节阀的混合氢气的流量保持在300～1000ml/min的范围内；之后，通过在线氢气检测仪(ai)检测混合氢气的氢气纯度后放空至火炬气总管处理。
在线氢气检测仪将检测的混合氢气的纯度的信号传回至中控室dcs(集散控制系统)显示，准确指示混合氢中的氢气纯度，开工初期为了保证一段加氢效果，氢气纯度比较高，可控制在90％左右，稳定一段时间后，在其他操作参数不变的情况下，缓慢降低氢气纯度，直至临界状态。
临界状态是指某一个氢气纯度值，在这个值的基础上降低氢气纯度，则一段加氢产品将超出内控指标；若提高这个值，将造成氢气的浪费；因此，最终实际混合氢气纯度稳定在比临界状态稍高的一个值。
实施例1
参照图1，在开工投料，生产稳定的情况下，由循环氢气压缩机和新鲜氨气压缩机中产生的氢气混合而成的混合氢气在流入一段加氢反应器时，打开紧急切断阀，使混合氢气的一部分经过紧急切断阀，之后经过自力式调节阀，并通过之后的压力变送器将混合氢气的压力稳定在0.5mpa左右；然后打开流量调节阀，使混合氢气的流量稳定在500ml/min；
之后，通过在线氢气检测仪检测流经流量调节阀后的混合氢气的纯度，将检测后的混合氢气放空至火炬气总管处理，同时在线氢气检测仪将信号传回至中控室dcs显示，准确指示混合氢中的氢气纯度，将氢气的纯度控制在90～95％之间；
该方法的流程投资在5万元以内，可有效、连续、稳定地分析混合氢气纯度，最合理控制氢气纯度消耗，原工艺技术每年消耗氢气1353吨，该方法可节约5％/年，则可节约67.65吨，按照2万元/吨计算，可节约生产成本135.3万元。
实施例2
在开工投料，生产稳定的情况下，由循环氢气压缩机和新鲜氨气压缩机中产生的氢气混合而成的混合氢气在流入一段加氢反应器时，打开紧急切断阀，使混合氢气的一部分经过紧急切断阀，之后经过自力式调节阀，并通过之后的压力变送器将混合氢气的压力稳定在0.4mpa左右；然后打开流量调节阀，使混合氢气的流量稳定在300ml/min；
之后，通过在线氢气检测仪检测流经流量调节阀后的混合氢气的纯度，将检测后的混合氢气放空至火炬气总管处理，同时在线氢气检测仪将信号传回至中控室dcs显示，准确指示混合氢中的氢气纯度，将氢气的纯度控制在90～92％之间；
该方法的流程投资在4.5万元以内，可有效、连续、稳定地分析混合氢气纯度，最合理控制氢气纯度消耗，原工艺技术每年消耗氢气1353吨，该方法可节约5.5％/年，则可节约74.42吨，按照2万元/吨计算，可节约生产成本148.8万元。
实施例3
在开工投料，生产稳定的情况下，由循环氢气压缩机和新鲜氨气压缩机中产生的氢气混合而成的混合氢气在流入一段加氢反应器时，打开紧急切断阀，并通过之后的压力变送器使混合氢气的一部分经过紧急切断阀，之后经过自力式调节阀将混合氢气的压力稳定在0.6mpa左右；然后打开流量调节阀，使混合氢气的流量稳定在1000ml/min；
之后，通过在线氢气检测仪检测流经流量调节阀后的混合氢气的纯度，将检测后的混合氢气放空至火炬气总管处理，同时在线氢气检测仪将信号传回至中控室dcs显示，准确指示混合氢中的氢气纯度，将氢气的纯度控制在85～90％之间；
该方法的流程投资在5万元以内，可有效、连续、稳定地分析混合氢气纯度，最合理控制氢气纯度消耗，原工艺技术每年消耗氢气1353吨，该方法可节约5％/年，则可节约67.65吨，按照2万元/吨计算，可节约生产成本135.3万元。
实施例4
在开工投料，生产稳定的情况下，由循环氢气压缩机和新鲜氨气压缩机中产生的氢气混合而成的混合氢气在流入一段加氢反应器时，打开紧急切断阀，使混合氢气的一部分经过紧急切断阀，之后经过自力式调节阀，并通过之后的压力变送器将混合氢气的压力稳定在0.5mpa左右；然后打开流量调节阀，使混合氢气的流量稳定在800ml/min；
之后，通过在线氢气检测仪检测流经流量调节阀后的混合氢气的纯度，将检测后的混合氢气放空至火炬气总管处理，同时在线氢气检测仪将信号传回至中控室dcs显示，准确指示混合氢中的氢气纯度，将氢气的纯度控制在85～90％之间；
该方法的流程投资在5万元以内，可有效、连续、稳定地分析混合氢气纯度，最合理控制氢气纯度消耗，原工艺技术每年消耗氢气1353吨，该方法可节约5％/年，则可节约67.65吨，按照2万元/吨计算，可节约生产成本135.3万元。
通过以上实施例可知，本发明提供的方法具有以下优势：
1)、充分利用在线氢气检测仪，可实时检测分析混合氢气的氢气纯度，避免了氢气的浪费，同时减小了氢气纯度检测的偏差；
2)从高至低逐步递减混合氢气纯度，从而达到节约氢气的目的；
3)合理地控制氢气消耗量，降低人工成本及干扰因素，达到节能增效的目的。
以上仅为本发明的具体实施方式，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。