陜西神木化學工業(yè)有限公司是年產(chǎn)60萬噸甲醇的大型國有企業(yè)，有6臺德士古氣化爐。3臺氣化爐公用一臺色譜分析儀，在線檢測德士古氣化爐合成氣出口的氣體組分CO、CO2、H2等。自2005年10月裝置投入運行，至今已經(jīng)4年多了，在這個過程中，在線分析儀表經(jīng)過多次改造,現(xiàn)在運行已經(jīng)穩(wěn)定，足以滿足裝置的可靠運行。
在整個裝置中，我公司所用的在線分析儀表絕大部分采用西門子在線分析儀器。經(jīng)過幾年的觀察使用，西門子在線分析儀，尤其是在線色譜分析儀運行穩(wěn)定，反應靈敏，校驗方便，維護量小，性價比高。
一、氣相色譜分析的運行環(huán)境要求
1．對色譜儀分析室的要求
（1）分析室周圍不得有強磁場，易燃及強腐蝕性氣體。
（2）室內(nèi)環(huán)境溫度應在5~35度范圍內(nèi)，濕度小于等于85%（相對濕度），且室內(nèi)應保持空氣流通，建議在室內(nèi)安裝空調(diào)（防爆區(qū)域注意空調(diào)的選型）。
（3）準備好能承受整套儀器，寬高適中，便于操作的工作平臺。一般工廠以水泥平臺較佳（高0.6~0.8米），平臺不能緊靠墻，應離墻0.5~1.0米，便于接線及檢修用。
（4）供儀器使用的動力線路容量應在10KVA左右，而且儀器使用電源應盡可能不與大功率耗電量設(shè)備或經(jīng)常大幅度變化的用電設(shè)備公用一條線。電源必須接地良好，一般在潮濕地面（或食鹽溶液灌注）釘入長約0.5~1.0米的鐵棒（絲），然后將電源接地點與之相連，總之要求接地電阻小于5歐姆即可。（注：建議電源和外殼都接地，這樣效果更好）。
2．氣源準備及凈化
（1）氣源準備。 事先準備好需用氣體的高壓鋼瓶（一般大中城市均可購到），裝某一種氣體的鋼瓶只能裝這種氣體，每個鋼瓶的顏色代表一種氣體，不能互換。一般用氮氣，氫氣，空氣這三種氣體，每種氣體最好準備兩個鋼瓶，以備用。有的廠使用氫氣發(fā)生器和空氣壓縮機也可，但空壓機必須無油。凡鋼瓶氣壓下降到1~2Mpa時，應更換氣瓶。一般廠家使用使用以上氣體99.99%即可，電子捕獲檢測器必須使用高純氣源99.999%以上。
（2）氣源凈化。 為了除去各種氣體中可能含有的水分、灰分和有機氣體成分，在氣體進入儀器之前應先經(jīng)過嚴格凈化處理。若全部使用鋼瓶氣體，有的色譜儀附有凈化器，且內(nèi)已填有5A分子篩，活性炭，硅膠，基本可滿足要求。若使用一般氫氣發(fā)生器，則必須加強對水分的凈化處理，故應增大干燥管面積（體積在450立方厘米以上為好，填料用5A分子篩為佳）,并在發(fā)生器后接容積較大的儲器桶，以減少或克服氣源壓力波動時對儀器基線的影響。若使用空壓機作空氣來源，空壓機進氣口應加強空氣過濾，加大凈化管體積，在干燥管內(nèi)應填充一半5A分子篩，一半活性炭。
二、 德士古氣化爐合成氣出口色譜分析儀的運行環(huán)境
德士古氣化爐中，水煤漿氣化工藝的碳洗塔出口需要在線自動分析氣化氣組分，分別測量CH4、CO、CO2、H2等含量，用于指導下游工序的操作。計算各組分含量，可指示氣化運行情況，用于實時指導氣化爐操作，并計算氣化爐內(nèi)的溫度。它們的組分組成是水煤漿氣化工藝先進控制系統(tǒng)的主要參數(shù)，是氣化爐運行好壞的重要標志，為所有煤化工工廠所重視。
從工藝指標要求上，合成氣水氣比控制在1.4~1.6之間，含塵量在1mg/Nm3左右。洗滌塔出口管線上設(shè)有在線分析儀，合成氣工作壓力為3.75Mpa,操作溫度為215℃。樣氣經(jīng)過減壓、旋風分離降溫，至分析小屋處再次減壓，并進行樣品分配， 3臺氣化爐樣氣管線進行切換。
由于設(shè)計中沒有充分考慮現(xiàn)場的實際情況，致使預處理改造前存在如下問題，儀表投運不正常，給生產(chǎn)帶來困擾。
1、本地區(qū)冬季和夏季溫差跨度大，前處理箱采用旋風制冷器降溫（壓縮空氣），制冷效果差，經(jīng)常出現(xiàn)樣氣冬季結(jié)冰或夏季溫度過高的情況。
2、樣氣中粉塵多，沒有除粉塵裝置，樣氣管線經(jīng)常堵塞，儀表無法正常投運。
3、儀表取樣管線過細，管線較長，經(jīng)常出現(xiàn)管線堵塞，降溫效果差，儀表帶水嚴重。
4、脫硫效果差。
在線色譜分析儀屬于貴重儀器，運行環(huán)境要求嚴格。如果樣氣帶水、有塵，將會嚴重污染色譜柱，導致儀器運行不正?；驌p壞。
三、 德士古氣化爐合成氣出口色譜分析儀預處理改造方案
現(xiàn)場色譜分析儀運行出現(xiàn)問題后，西門子技術(shù)人員積極在現(xiàn)場研究處理，制定合理、科學、有效的技改方案。
1、首先在樣氣經(jīng)前預處理箱內(nèi)增加高溫除污過濾罐，除去樣氣里的粉塵.
2、不改變原來的前預處理旋風冷卻，在分析小屋附近增加列管式冷卻器冷卻，氣體溫度會降低到常溫，冷卻后的樣氣體進入二級旋風氣水分離式進行氣水分離。
3、增加壓縮機式冷卻器。氣體通過壓縮機式冷卻器，露點會降低到 5 ℃左右，分離出來的液體從自動排液器排出，氣體出來后進入 perma pure 管進一步干燥；此時，通過 perma pure 管的氣體露點將達到-10℃以上，水汽將由儀表空氣帶走。
4、樣品進入液體報警過濾器，液體報警器的信號控制氣動球閥，如果樣品中含有液體時會自動切斷氣路；
5、樣品經(jīng)過氧化鋅高效脫硫（原采用一般脫硫劑），脫硫后經(jīng)過濾器進入色譜在線分析儀。
樣品處理流程
改造增加的預處理圖如下圖：
前預處理箱圖
樣氣進分析表前的預處理圖
四、預處理改造后的效果
氣化爐合成氣出口在線分析儀預處理改造后，預處理系統(tǒng)除塵、冷卻、除水、脫硫、自動保護裝置效果顯著。使得我公司投資幾百萬的氣化在線分析儀系統(tǒng)得到了正常運行，至今使用效果良好。