煉油化工企業(yè)采用二氧化碳汽提工藝生產(chǎn)尿素，在生產(chǎn)過(guò)程中要求對脫氫反應器出口氧氣濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測。企業(yè)在出口處安裝氧含量檢測分析系統，使用中經(jīng)常出現無(wú)法正常運行的情況，通過(guò)和同行業(yè)的朋友交流得知，很多大氮肥廠(chǎng)在檢測點(diǎn)使用這種氧分析儀表的效果也不理想。檢測取樣點(diǎn)具有壓力高、二氧化碳濃度高、總硫易結晶的特點(diǎn)，而之前使用的磁力氧表只能在常溫常壓、無(wú)雜質(zhì)、無(wú)干擾的情況下才可以正常使用，因此，分析的數據誤差很大。為了確保工藝控制和有效保護設備安全運行，需要選擇新技術(shù)的其它檢測原理的在線(xiàn)氧含量分析儀系統。

如果尿素汽提塔放空尾氣進(jìn)入爆炸性組分，裝置的安全運行受到影響。尿素脫氫反應器出口氧含量測量方式需要進(jìn)行改進(jìn)，要考慮成本的投入，達到工藝的使用要求，讓分析儀系統能夠在惡劣的工況條件下發(fā)揮其作用。使用抽取旁路式激光氧氣分析儀系統來(lái)實(shí)現對氧氣濃度的監測，能夠在尿素脫氫反應器出口進(jìn)行現場(chǎng)實(shí)時(shí)、連續的檢測和分析，在高溫高壓、多雜質(zhì)的環(huán)境下也可以正常使用。

方案詳情：對二氧化碳原料氣脫氫處理后氣體中的氧氣含量實(shí)施在線(xiàn)分析，其主要目的就是對氧氣濃度能夠精確控制。若氧氣濃度低于控制值，就會(huì )引起尿素合成高壓設備材料的腐蝕；若氧氣含量過(guò)高，會(huì )影響尿素合成率和惰性氣體的處理系統操作。需要監測的成分是氧氣，測量范圍：0-1.5%；模擬型號：4-20mA；防爆等級：Exd ⅡC T6。

實(shí)施方案：使用激光氧氣氣體分析系統，不受背景氣體干擾，不受雜質(zhì)（如總硫結晶）、溫度、壓力和流量變化的影響，能夠確保氧氣測量準確。原理：可調諧半導體激光光譜吸收技術(shù)TDLAS本質(zhì)上是一種光譜吸收技術(shù)，通過(guò)分析激光被氣體分子的選擇性吸收來(lái)獲得氣體的濃度。它與傳統紅外光譜吸收技術(shù)的不同之處在于，半導體激光光譜寬度遠小于氣體吸收譜線(xiàn)的展寬，因此，半導體激光吸收光譜技術(shù)是一種高分辨率的光譜吸收技術(shù)。系統采用特定波長(cháng)的激光束穿過(guò)被測氣體，激光強度的衰減與氣體的濃度滿(mǎn)足朗伯比爾定理，因此可以通過(guò)檢測激光強度的衰減信息分析獲得被測氣體的濃度。采用半導體激光吸收光譜技術(shù)的激光氣體分析儀可從原理上抗背景氣體的干擾，測量結果可靠性高。測量系統采用的儀器在出廠(chǎng)前均經(jīng)過(guò)準確標定，為了確保儀器的精度，定期進(jìn)行標定，維護時(shí)可將標準氮氣連至標定管路進(jìn)行零點(diǎn)調零，通入已知濃度的標準氣進(jìn)行量程標定。

2022年8月，激光氧氣氣體分析儀系統安裝調試投入使用，經(jīng)過(guò)11個(gè)月的使用，期間無(wú)故障無(wú)維護正常運行，并對整套系統進(jìn)行了各個(gè)部件的檢查，所有儀器設備都完好，其各項指標和參數與調試值相比較保持穩定，使用情況非常好。

國內石化企業(yè)的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設備和儀器儀表等硬件設施也非常好，就是在自動(dòng)化控制手段等方面，和國外存在一些差距。很多石化企業(yè)往往采用化驗室跟蹤分析的方法對物料質(zhì)量指標的分析，本身就存在很多問(wèn)題。使用激光氧氣氣體分析儀系統和相關(guān)行業(yè)應用經(jīng)驗相結合，為現場(chǎng)提供性?xún)r(jià)比高的應用解決方案，繼而推動(dòng)各行業(yè)的生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng )新，同時(shí)對生產(chǎn)安全工作的要素進(jìn)行監控，確保生產(chǎn)能夠穩定可靠安全的運行。