石脑油中痕量原油拉曼光谱在线检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种石脑油中痕量原油拉曼光谱在线检测装置，包括多路油样处理管路，各油样处理管路均包括：离心泵、一次回流管线、水冷换热器、过滤器、光学池、拉曼探头、检测光纤及若干阀体；预处理装置还包括：温控加热器、测量室加热器、回收罐、拉曼光谱分析仪和工作站。本实用新型专利技术在样品采集部分实现样品回流，保证足量引出样品的同时，实现样品连续流动；在样品处理部分实现三段样品温度调控，保证样品温度精准控制；并采用了多流路多通道检测和过滤除杂措施，避免了不同流路间样品交叉污染及杂质、气泡的影响。气泡的影响。气泡的影响。

【技术实现步骤摘要】
石脑油中痕量原油拉曼光谱在线检测装置


[0001]本技术涉及过程性质在线检测，具体为一种采用拉曼光谱检测石脑油中痕量原油的装置。

技术介绍

[0002]石脑油是常减压装置侧线中价值最高的产品，但在实际生产中，石脑油因换热器内部泄露容易受到原油的污染，进而影响连续重整等后续装置的生产加工。
[0003]纯净石脑油为无色，而原油颜色较深。虽然通常换热器中原油泄露至石脑油的含量极少，属于痕量，但拉曼光谱对于深色样品，尤其是原油，依然十分敏感。受原油污染的石脑油拉曼光谱中会出现很强的荧光背景。
[0004]然而，拉曼光谱分析技术运用于石脑油痕量检测还存在如下困难：1)拉曼光谱分析技术对测量条件比较敏感，如测量温度直接影响到测量精度。而生产中石脑油的温度范围较宽，因此需要良好的温度控制手段；2)石脑油中还需要样品过滤除杂处理，防止杂质和气泡对拉曼光谱测量结果的干扰；3)此外，拉曼光谱分析仪造价较高，如果为每一路石脑油样品都配备一台分析仪，将会造成成本过高，但如果简单地进行管路复用又容易造成交叉污染。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种石脑油中痕量原油拉曼光谱在线检测装置，包括多路油样预处理管路，各油样预处理管路均包括：离心泵、回流管线、水冷换热器、过滤器、光学池、拉曼探头、检测光纤及若干阀体；在线检测装置还包括：温控加热器、测量室加热器、回收罐、拉曼光谱分析仪和计算机，其中：
[0007]在线检测装置上各流路工艺管线流路通过离心泵将样品引出；离心泵一端设置阀门，与工艺管线连接，离心泵另一端设置单向阀；单向阀输出端一方面接入回流管线，回流管线经过阀门引入工艺管线；单向阀输出端另一方面接入各路入流管线,确保样品单向流动，且将各路大部分样品经回流管线返回原工艺管线，各路少部分样品引入预处理系统进行处理；拉曼光谱分析仅需少量样品就能完成分析；各路石脑油样品先通过水冷换热器对样品进行降温，再经过预处理系统中的温控加热器对各路样品进行预加热；预加热完的样品再通过过滤器去除杂质及气泡；各路过滤器的另一端连接光学池，光学池设置有拉曼探头、低羟值光纤、在线拉曼光谱分析仪；通过光学池、拉曼探头、低羟值光纤和在线拉曼光谱分析仪采集得到各路样品拉曼光谱，拉曼探头直接照射光学池，不与样品接触；在测量室内设置测量室加热器，保证各个流路样品温度精确控制；再由计算机调用分析模型对拉曼光谱进行分析检测，实时检测石脑油中的痕量原油含量；检测结果通过以太网光纤传入远程监控系统进行监控。各路样品的光学池另一端连接回收罐，分析完成的石脑油样品进入回收罐。
[0008]优选的，所述各个流路均设置阀门和单向阀，保证样品单向流动同时，确保大部分样品回流工艺管线、少部分样品引入预处理系统。
[0009]优选的，所述各个流路均经过水冷换热器、温控加热器和测量室加热器进行控温，实现温度精确控制。
[0010]优选的，所述各个流路均设置过滤器，避免杂质和气泡干扰。
[0011]优选的，所述各个流路均设置独立检测通道，包含光学池、拉曼探头和检测光纤，避免不同流路交叉污染。
[0012]有益效果：
[0013]本技术公开了一种石脑油中痕量原油拉曼光谱在线检测装置，该装置通过三段温度调控、过滤除杂等技术，多路、在线检测出纯净石脑油中泄漏的痕量原油。这对及时发现常减压装置换热系统的内部泄露问题、保证装置安全生产，具有重要价值。
附图说明
[0014]图1是本技术在线检测装置结构图。
具体实施方式
[0015]下面结合实施例对本技术作进一步说明，但本技术的保护范围不限于此：
[0016]结合图1，一种石脑油中痕量原油拉曼光谱在线检测装置，包括多路油样预处理管路，各油样预处理管路均包括：离心泵5、回流管线2、水冷换热器6、过滤器8、光学池9、拉曼探头12、检测光纤13及若干阀体；在线检测装置还包括：温控加热器7、测量室加热器10、回收罐11、拉曼光谱分析仪14和计算机15，其中：
[0017]在线检测装置上各流路工艺管线流路4通过离心泵5将样品引出；离心泵5一端设置阀门3
‑
A，与工艺管线4连接，离心泵5另一端设置单向阀3
‑
B；单向阀3
‑
B输出端一方面接入回流管线2，回流管线2经过阀门3
‑
A引入工艺管线4；单向阀3
‑
B输出端另一方面接入各路入流管线1，确保样品单向流动，且将各路大部分样品经回流管线2返回原工艺管线4，各路少部分样品经入流管线1引入预处理系统进行处理；各路入流管线1顺次连接各路的水冷换热器6及预处理系统中的温控加热器7，管路1中的待测物料在进入预处理系统前先经过水冷换热器6降温至40℃左右再通过温控加热器7恒温保持40℃；各路过滤器8的一端连接温控加热器7；各路的过滤器8的另一端连接光学池9，光学池9设置有拉曼探头12，经检测光纤13与在线拉曼光谱分析仪14；通过光学池9、拉曼探头12、检测光纤13和在线拉曼光谱分析仪14采集得到各路样品拉曼光谱，拉曼探头12直接照射光学池，不与样品接触；在测量室内设置测量室加热器10，保证各个流路样品温度精确控制；再由计算机15调用分析模型对拉曼光谱进行分析检测，分析模型可采用专利申请2020104200572公开的方案；检测结果通过以太网光纤16传入远程监控系统；各路的样品的光学池9另一端连接回收罐11。
[0018]本案例以某炼化企业常减压装置为例，对3种石脑油中痕量原油含量进行监测，包括初顶石脑油、常顶石脑油和直馏石脑油。具体过程如下：
[0019](1)回流
[0020]工艺管线4中待测物料通过离心泵5引出，并分为二路：大部分样品2返回原管线，
少部分样品1引出进行分析。拉曼光谱分析所需样本量很小，因此在进入水冷换热器6前设置一次回流管线2，将采出的大部分油样回流到原工艺管线4，避免过多样品参与换热，以节省换热能耗。
[0021](2)样品温控
[0022]待测物料中不同石脑油操作温度处于60～100℃之间，初顶石脑油约100℃，常顶石脑油约90℃，直馏石脑油约60℃。各管线石脑油样品温度均较高，在进入预处理系统前先经过水冷换热器6降温至40℃左右，再进入水浴温控加热器7。采用控制器(如可编程控制器或其它控制器，现有技术)恒温保持40℃。此外，测量室加热器10对所有管线保温伴热。
[0023](3)样品过滤
[0024]样品中的杂质、气泡等会对拉曼分析精度造成不利影响。因此，在预处理系统中经过滤器8去除杂质及气泡，然后送入到光谱仪的光学池9中进行测量。
[0025](4)样品回收
[0026]经过光学池9检测完成的样品，均进入回收罐11中，保证各个流路均处于流动状态，避免样品滞留管线，保证样品检测的实时性。
[0027](5)多流路多通道检测
[0028]各个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石脑油中痕量原油拉曼光谱在线检测装置，包括多路油样预处理管路，其特征在于各油样预处理管路均包括：离心泵(5)、回流管线(2)、水冷换热器(6)、过滤器(8)、光学池(9)、拉曼探头(12)、检测光纤(13)及若干阀体，在线检测装置还包括：温控加热器(7)、测量室加热器(10)、回收罐(11)、拉曼光谱分析仪(14)和计算机(15)，其中：在线检测装置上各工艺管线(4)通过离心泵(5)将样品自常减压装置中引出，样品经入流管线(1)引入预处理系统进行处理；各路入流管线(1)顺次连接各路的水冷换热器(6)及预处理系统中的温控加热器(7)；预处理系统的输出端通过管线连接至光学池(9)，光学池(9)设置有拉曼探头(12)，拉曼探头(12)经检测光纤(13)与在线拉曼光谱分析仪(14)相连；各路的样品的光学池(9)连接回收罐(11)；在包含光学池(9)和拉曼探头(12)的测量室内设置测量室加热器(10)；计算机(15)通过光学池(9)、拉曼探头(12)、检测光纤(13)和在线拉曼光谱分析仪(14)采集得到各路样品拉曼光谱；计算机(15)对拉曼光谱进行分析检测；检测结果通过以太网光纤(16)传入远程监控系统。2.根据权利要求1所述的一种石脑油中痕量原油拉曼光谱在线检测装置，其特征在于各个流路均设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈夕松，王鹤莹，宋玲政，梅彬，
申请(专利权)人：南京富岛信息工程有限公司，
类型：新型
国别省市：