1月10日，虽然是数九寒天，但中原油田普光气田天然气净化厂装置区却是一番忙碌景象。记者了解到，新型国产微量硫分析仪和硫比值分析仪顺利完成试运行，即将在全厂推广应用。“为了给这两台关键在线分析仪烙上‘中国印’，我们用了近三年的时间。”天然气净化厂计量化验站仪表工程师何占兴一边忙前忙后地对装置进行性能测试，一边感概地说。
关键仪表前身“娇贵”
联合装置内的在线分析仪表主要用于气田关键生产数据的录取和传输。普光气田投产之初，联合装置内的在线分析仪表全部采用进口设备。“没办法，普光气田建设初期，国内缺乏相关自主产品，上万种零部件都依赖进口。”净化研究所所长张文斌说，“进口设备中有很多易损件，其中就包括娇贵的关键在线分析仪，时常罢工。”
以微量硫分析仪为例，天然气净化厂联合装置现有微量硫分析仪18台，主要用于监测脱硫单元和脱水单元的脱硫效果，控制出厂天然气产品质量。近年来，微量硫分析仪时不时地出现故障，主要问题集中在进口光源寿命短和转动部件易损坏。
同样让技术人员头疼的还有硫比值分析仪。硫比值分析仪主要用于测量克劳斯尾气中的硫化氢和二氧化硫含量。它对提高硫回收率，减少尾气排放起着决定性作用。然而，近年来它也不“消停”，屡屡出现硫化氢腐蚀电子元器件、高温蒸汽损坏电路板等问题。
“这两个仪器一旦罢工，直接影响天然气净化厂产品气的质量，而如果重新从国外购买，又面临供货周期长、价格昂贵等不利因素。”张文斌说，针对这一情况，技术人员下定决心对进口微量硫分析仪和硫比值分析仪及其配套系统开展攻关，实施国产化先导性试验。
国产化改造“插曲”不断
“在线分析仪对计量精度、运行稳定性要求非常严苛，刚投产那会，自主研发真是想都不敢想，但随着普光气田越来越多的设备实现中国造，关键在线分析仪的国产化改造之路势在必行。”张文斌说，技术人员与国内相关科研院所、制造厂家组织专项攻关，历经近3年时间，最终将微量硫分析仪和硫比值分析仪成功研发出来。
“这场仗打得很艰难。”天然气净化研究所自控技术工程师古兴磊说，在国产硫比值分析仪安装期间，突然出现的一个难题让古兴磊愁得睡不安稳：原有安装平台位置太过狭小，新研发的仪器难以容身。
为此，古兴磊与技术工程师、施工人员一遍遍进行现场勘查，研究最佳方案。取样箱和控制机柜的尺寸大小，蒸汽伴热管线、动力电缆、信号电缆的走向，他在脑子里一一排兵布阵，最终确定了分析仪的最佳安装位置。
在国产微量硫分析仪安装期间，正好赶上第二联合装置开机，技术人员面临着可能会因安装仪表而延误装置开机时间的尴尬局面。
“绝不能耽误生产！”何占兴说。他与施工人员现场交接，想法设法确定样气取样、回样以及放空管线的最优走向。由于管线内的介质为高压天然气，他拧着喷壶对新安装管线进行气密检查，确定现场无任何泄漏之后，才放下心来。最终，国产微量硫分析仪顺利安装完成，没有影响联合装置的正常运行。
在线分析仪华丽升级
“2018年下半年，国产微量硫分析仪和硫比值分析仪分别在天然气净化厂第二联合装置和第六联合装置开展试运行工作，期间不仅运行平稳、使用效果可以与进口设备相媲美，而且供货周期由9个月缩短至1个月，采购费用和年维护费用都将大幅度降低。”何占兴说。
不同于国际上普遍采用的醋酸铅纸带法、紫外光谱法、气相色谱法测量微量硫组份，国产微量硫分析仪首次创新性地采用激光吸收法测量天然气中微量硫化氢组份，结合有机硫低温水解转化技术，最终实现微量含硫组份的实时在线检测。“新检测工艺的应用让检测精度比进口设备提高了2.5倍。”张文斌说。
国产硫比值分析仪的设计也同样令人耳目一新。它针对克劳斯工艺现场运行工况和外围空间状态，采用取样探头与仪表控制单元分体式结构设计，结合光纤传输模拟量信号技术，消除了进口仪器经常出现的管线振动、高温蒸汽、硫腐蚀等问题，不仅大大减少了设备对现场安装空间的要求，而且有利于核心部件的维护。
“两台关键在线分析仪的成功应用，对石油石化行业同类在线分析仪的国产化研发和应用提供了重要依据，在同行业领域具备推广价值。”张文斌自豪地说。（记者 耍旭祥 通讯员 曹柠）
转自：中国化工报
