pH值在线检测与控制系统在炼厂碱渣处理中的应用

1、pH 值在线检测与控制系统在炼厂碱渣处理中的应用胡小宁(中原石油勘探局培训中心 摘要 利用 pH 值在线检测与控制系统 , 对炼厂碱渣处理与回收的工艺流程进行改造 , 结果表明 , 改进后的工艺投资低 、 经济性好 , 值得进一步发展应用 。关键词 pH 值在线检测与控制炼厂碱渣技术改造1前言随着现代工业的飞速发展 , 我国水污染规模 不断扩大 , 工业废水 pH 值超标 , 严重威胁着人类 的生存环境 , 制约着经济的可持续发展 , 因此 , 控 制工业废水的 pH 值 , 在工业污水处理过程中具 有重要的意义 。我国在 pH , 普遍采用常规经典 P I D 控制方法测定 pH 值 。 由

2、于中和过程是一个 pH 值不确定的过程 , 具有严重的非线性现象 , 控 制精度难以达到技术的要求 。 为了提高 pH 值的 控制精度 , 运用高级控制策略 , 对 pH 值的检测与 控制完全实现了计算机自动控制 , 实现无人操作 。 该系统不仅适用于工业废水处理 , 而且可用于炼 油厂碱渣的处理与回收 。2 pH 值在线检测与控制原理211 PH 值在线检测与控制的实现方法pH 电极将被控变量 pH 值转换成电位信号 , 送给变送器 , 变送器完成信号的整形和放大 , 然后 将标准的 420mA 电信号经屏蔽电缆送往计算 机控制中心进行处理 , 经计算机软件系统处理 , 发 现控制信号送给调

3、节阀 , 从而实现 pH 值在线控 制 。该系统采用独特的分段控制技术 , 实现在 0 14范围内的 pH 值的精确控制 , 真正实现无人操 作 , 大大地改善了工作环境和劳动强度 。212控制原理pH 值在线控制原理 (见图 1 。 213 pH 值在线控制的主要技术指标a . 测量范围 :014pH ;b . 测量温度范围 :0100 ;c . 系统控制精度 :±0. 03pH ;d . 分辨率 :0. 01pH ;e . 控制值 :由用户任意设定 ;f . 系统稳定时间 :<5m in 。3 pH 值在线检测与控制系统在炼厂碱渣处理 中的应用在炼油生产过程中为了避免设备的

4、腐蚀需注 碱 , 产品精制也需用碱 , 所以 , 在炼油厂的生产过 程中要产生一些碱渣 , 大致有三种 :a . 催化碱渣 ; b . 常三线碱渣 ; c . 混合碱渣 。 这些碱渣均需要处理 与回收 。碱渣的处理分两步完成 :第一步 , 采用 98%的硫酸进行滴定中和 , 实现分层提取 ; 第二步 , 分 层后的酸液与碱渣中和而直接排放 。近年来由于高硫原油处理量的增加 , 在处理 过程中产生的 H 2S 气体最高时达 10000m g m 3以 上 , 对工人的现场操作带来极大的危险性 , 但是为822内 蒙 古 石 油 化 工第 27卷 了实现分层提取 , 必须有效控制中和过程的 pH

5、示值在 24之间 , 工人必须定时对现场的 pH 值 进行取样检测 。 因此 , 为了改善工人的工作环境 , 有效控制 H 2S 气体的泄漏 , 中原油气处理厂决定 对该系统进行改造 , 将手动操作改成自动控制 , 并 对该系统提出了改造要求 :a . 碱渣进行自动处理时 , pH 值稳定所需的时 间 T <5m in ;b . 在碱渣 pH 值比较稳定的前提下 , pH 值的 控制精度为±0. 30pH 。 311改造前的工艺流程 31111操作过程第一步 , 碱渣在泵 104的输送下 , 打开酸阀 104至适当位置 , 然后打开阀 1, 在放样点 1上用 精密试纸检测 pH

6、 值 。第二步 , 经分层后的酸液 , 在泵 101的输送 下 , 打开碱阀 101至适当位置 , 然后打开阀 2, 在 取样点 2上用精密试纸检测 pH 值 。 31112改造前的工艺流程 改造前的工艺流程 (31113检测过程中存在的不足a . 要求工人在现场定期对 pH 值进行检测 ,环境条件较差 ;b . 由于试纸的分辨率为 015, 检测的误差比 较大 ;c . 试纸的放样检测 , 存在一定的滞后现象 ;d . 由于 pH 值的范围为 24之间 , 对分层和 加入量未能达到最佳控制 。 312改造后的工艺流程 31211操作过程根据工艺要求设定 pH 值 , 启动泵后 , 碱渣在 泵

7、 104的输送下进入扩散管 1, 同时打开酸阀 104至适当位置 , 经分层后的酸液 , 在泵 101的输送下 进入扩散管 2, 打开碱阀 101至适当位置 , pH 值由计算机自动实现检测控制 , 真正实现无人操作 。 31212 改造后的工艺流程改造后的工艺流程 (见图 3 。31213该检测过程的优点a . 操作程序简单化 ;b . 对 pH 值的调整和控制 , 均在机房内一次性完成 , ;c . ;。 该装置投入运行至今 , 运行比较稳定 , 98%的 H 2SO 4得到了合理利用 , 减少了浪费 , pH 值得到 有效控制 , 所测数据准确可靠 , 抗干扰能力强 , 有 效改善了工人

8、的工作环境 。 经考核如下 :a . pH 值的控制精度为±0. 20pH ;b . 自动控制至稳定所需的时间为 34m in 。 因此 , pH 值在线检测与控制装置达到了改造的技术要求 , 不仅能改善工作环境 , 提高生产效 率 , 而且也降低了生产成本 。 该装置也适合其它工 艺流程中 pH 值的在线检测与控制 。参 考 文 献 1 郭振宇 1自动成分分析仪表 1北京 :化学工业出版社 , 1985112 2 朱耘青 1石油炼制工艺学 1北京 :中国石化出版社 , 199317作者简介 :胡小宁 , 女 , 1987年毕业于华东石油学院 , 现在 中原石油勘探局培训中心工作 , 讲师 。联系地址 :河南省濮阳市中原石油勘探