硫酸烷基化裝置中在線(xiàn)硫酸濃度儀簡(jiǎn)介
國(guó)五汽油升級(jí)就是提高烷基化油，烷基化油是一種重要的汽油組分，其成分是以異辛烷為主的C8 異構(gòu)烷烴，純度高的烷基化油也可以稱(chēng)為異辛烷。煉油工業(yè)的烷基化一般是異丁烷在強(qiáng)酸性催化劑存在下與C3~C5烯烴發(fā)生反應(yīng)生成烷基化油的過(guò)程。自從1938 年世界上烷基化工藝實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來(lái)，烷基化油已成為煉油廠產(chǎn)品組成中重要的調(diào)合組分。我們通常所說(shuō)的汽油標(biāo)號(hào)(即辛烷值)，是指汽油的抗爆性指標(biāo)。“辛烷值”就是以異辛烷命名的，異辛烷的辛烷值規(guī)定為100。而實(shí)際上，由于烷基化油含有一部分異辛烷之外的C8 異構(gòu)烷烴，其辛烷值在93-97 期間。
烷基化技術(shù)從所使用的原料路線(xiàn)上分為兩大類(lèi):直接烷基化和間接烷基化。間接烷基化現(xiàn)有裝置數(shù)量不多，且主要是MTBE 禁用后由MTBE 生產(chǎn)裝置改造而來(lái)。直接烷基化應(yīng)用相對(duì)較廣。
硫酸烷基化是以催化裂化的液態(tài)烴經(jīng)氣體精餾分離出來(lái)的碳四(C4)中的異丁烷和丁烯為原料，以89%-98%的硫酸為催化劑，在低溫下液相反應(yīng)生成該辛烷值汽油組分--烷基化油的加工工藝過(guò)程。硫酸濃度控制在89%-98%之間，這是因?yàn)殡m然硫酸濃度越高活性越高，烷基化油的收率越高，質(zhì)量越好。但使用濃度過(guò)高的發(fā)煙硫酸會(huì)造成SO3和異丁烷反應(yīng)，對(duì)后序設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕;其二濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，會(huì)促使烯烴氧化;其三在濃硫酸中烯烴的溶解度比烷烴高得多，使烷/烯比嚴(yán)重失調(diào)，副產(chǎn)物增多。硫酸濃度也不能太低，過(guò)低的酸濃度將對(duì)設(shè)備造成腐蝕和降低產(chǎn)品質(zhì)量。實(shí)際生產(chǎn)中許多因素會(huì)造成硫酸濃度下降，比如原料中含有的水分和硫化物等雜質(zhì)，烷烯比控制的高低，反應(yīng)溫度等等。
為了得到質(zhì)量好的國(guó)五汽油，硫酸得到zui大的利益、zui小的消耗，硫酸濃度必須控制在≥89%用98%-99%的新硫酸來(lái)調(diào)節(jié)，根據(jù)酸濃度的下降幅度用計(jì)量泵及時(shí)補(bǔ)充新酸。補(bǔ)充新酸的同時(shí)，為了保持酸烴比例穩(wěn)定，必然會(huì)排出一定量的低濃度廢酸，外排廢酸量和補(bǔ)充新酸量成正比。 因此在整個(gè)工藝生產(chǎn)過(guò)程中，硫酸烷基化裝置中在線(xiàn)硫酸濃度儀的在線(xiàn)分析與控制，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的保障和廢酸量的控制尤為重要。
硫酸烷基化裝置中在線(xiàn)硫酸濃度儀原理--MPR E-Scan
MPR E-Scan自帶的LED光源發(fā)出一束平行光，MPR E-Scan自檢測(cè)判斷此光線(xiàn)光強(qiáng)，并通過(guò)增益電路提高LED燈電壓，以補(bǔ)償LED老化衰減，保證此LED光源光強(qiáng)穩(wěn)定。此光強(qiáng)*的光線(xiàn)經(jīng)聚光鏡聚光、棱鏡反射面反射到棱鏡和被測(cè)介質(zhì)接觸面，在此接觸面，此束光線(xiàn)會(huì)發(fā)生全反射和折射變成兩束光線(xiàn)，入射光線(xiàn)中入射角大于被測(cè)介質(zhì)臨界角的光線(xiàn)會(huì)發(fā)生全反射，入射角小于臨界角的光線(xiàn)則折射進(jìn)入被測(cè)介質(zhì)。全反射回來(lái)的光線(xiàn)經(jīng)棱鏡另一反射面的反射，被MPR E-Scan傳感器內(nèi)的高分辨率CCD(3648像素)傳感器接收住，在CCD傳感器上，有反射光線(xiàn)照射到的像素會(huì)產(chǎn)生高電壓，形成明場(chǎng)，沒(méi)有被反射光線(xiàn)照射到的像素沒(méi)有電壓，形成暗場(chǎng)，MPR E-Scan通過(guò)判斷此明暗場(chǎng)界限，判斷被測(cè)介質(zhì)的臨界角，再根據(jù)折光指數(shù)已知且恒定的棱鏡(藍(lán)寶石)全反射指數(shù)和計(jì)算公式，計(jì)算出被測(cè)介質(zhì)的全反射指數(shù)，并進(jìn)一步按照被測(cè)介質(zhì)和全反射指數(shù)濃度良好的線(xiàn)性關(guān)系轉(zhuǎn)換成相應(yīng)質(zhì)量濃度顯示和輸出。
