什么是總烴？總烴的分析方法與校驗

一、總烴概念
總烴，指所有的碳?xì)浠衔铩N是僅由碳和氫兩種元素組成的有機化合物（稱為碳?xì)浠衔铮?/span>
二、分析總烴的原因及制氧站總烴的由來
制氧站制氧的主要原料來自空氣，空氣中含有復(fù)雜的氣體，當(dāng)中包含極少量的總烴。其中空氣主要組成 ：氮氣：78%、氧氣：21%、稀有氣體：0.94%、二氧化碳：0.03%、水和雜質(zhì)：0.03%。
三、總烴爆炸基理
筆者通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)及工作經(jīng)驗得知，一般情況下，液氧中過量的碳?xì)浠衔锸抢淠舭l(fā)器爆炸的根本原因。以分子篩作預(yù)凈化的空氣流程為例，空氣中的烴經(jīng)過分子篩凈化后，絕大部分烯烴和炔烴以及部分烷烴能有效去除，烷烴中的甲烷基本上不能被分子篩吸附。未被吸附的烴類在生產(chǎn)過程中隨物料進入分餾塔，部分隨產(chǎn)品氧氣帶出分餾塔，其余均聚集在冷凝蒸發(fā)器的液氧中。一旦乙炔含量超過其溶解度，就是溶解不了，乙炔將析出并以顆粒懸浮于液氧中，在靜電、摩擦等因素的作用下，極易與氧劇烈化合成為火源，當(dāng)液氧中的乙炔含量過高時，受到乙炔點火的誘發(fā)，將引起劇烈的爆炸。
四、總烴含量標(biāo)準(zhǔn)值
就是怕總烴含量過高，容易發(fā)生爆炸。爆炸是很可怕的，具有摧毀性質(zhì)。筆者通過觀察及相關(guān)了解，廠制氧站的總烴范圍：小于等于25ppm。
五、總烴分析原理
目前筆者所在單位制氧站采用的Teledyne？Model4020？型號的總烴分析儀，是基于氣相色譜原理設(shè)計和生產(chǎn)的，檢測樣氣中微量碳?xì)浠衔锖康姆治鰞x器。氣相色譜儀是用于分離復(fù)雜樣品中的化合物的化學(xué)分析儀器。當(dāng)化合物從柱的末端流出時，它們被檢測器檢測到。FID檢測器烴類物質(zhì)在氫火焰中的燃燒，產(chǎn)生帶電粒子，在強電場作用下定向流動，定向流動的帶電粒子被收集起來，從而獲得與烴類物質(zhì)濃度成正比的電流，通過對電流大小的檢測，即可對烴類物質(zhì)的濃度進行定量。
六、總烴的計算
筆者經(jīng)過分析判斷和相關(guān)總結(jié)，通過此公式可以看出，總烴濃度與幾個相關(guān)因素有關(guān)：包括Hi、Ha、Hs。
1、E代表的是甲烷的標(biāo)準(zhǔn)氣的濃度。
標(biāo)準(zhǔn)氣因為在計算的時候是作參考和換算的。比如標(biāo)準(zhǔn)氣的標(biāo)簽上有CH4 50ppm、平衡氣（氧氣），可以認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)氣的濃度為50ppm，通過換算因子的計算，可以得出E=35.714。
2、①一般這個公式是在總烴分析儀內(nèi)部程序設(shè)定好的，得出相關(guān)值后就可以進行計算。比如計算出Hi-Ha=0.532cm。
②樣品氣中總烴影響的相關(guān)因素：筆者經(jīng)歷多年工作實踐了解，得出一者跟周圍環(huán)境有關(guān)。周圍的工廠多，空氣碳?xì)浠衔锞投唷６吒肿雍Y有關(guān)。分子篩的作用，就是吸收水，二氧化碳，乙炔，灰塵雜質(zhì)和一些碳?xì)浠衔铩?/span>
3、甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣濃度峰高Hs
根據(jù)筆者經(jīng)驗得出，甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣中總烴柱濃度是與提供的氣體中烴類有關(guān)，所以其考慮的主要是在采購的標(biāo)準(zhǔn)純度、使用過程中相關(guān)氣壓的調(diào)節(jié)、氣密性等相關(guān)的因素中去考慮測量中影響。
4、例如：甲烷的標(biāo)準(zhǔn)氣的濃度E=35.714，Hi-Ha=0.532cm，甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣中總烴柱濃度峰高Hs=1.02cm
通過公式
得出：C總=18.62ppm
計算的值在標(biāo)準(zhǔn)值范圍之內(nèi)，說明液氧中的總烴是合格的。
5、總烴分析與計算值在實際當(dāng)中運用
目前筆者所在的制氧站總烴濃度超過警戒值時采用的是人工現(xiàn)場開閥門，此種做法在反應(yīng)各方面效率相對較低。實際上可以通過DCS控制現(xiàn)場調(diào)節(jié)閥門的方式，可以對總烴過高的液氧進行排空。提高了效率并減少了危險。
制氧站液氧放空閥現(xiàn)在為手動現(xiàn)場機械操作，存在很多的不足和許多不可預(yù)知性。主要有以下幾方面的因素：
①、操作時間方面。如果分析與計算值的總烴濃度達(dá)到警戒值，那么DCS操作畫面有相關(guān)報警，提醒操作工，此時操作工應(yīng)盡快作出決定，一般的做法就是下樓在分餾塔旁側(cè)有一個手動放空閥，通過人為的機械手動控制，往往這樣增加反應(yīng)的時間，拖延現(xiàn)場救援的時間，又加上現(xiàn)場噪音擴大，控制室和現(xiàn)場溝通存很大的障礙，給操作帶來不必要的麻煩。
②、開度的準(zhǔn)確性方面。由于人工開度和電腦控制開度相比，準(zhǔn)確性各方面存在很多的不足。手工人為操作，主控室的人不知現(xiàn)場情況，反而增加不可預(yù)知的危險。液氧的液位差壓變送器可以實時監(jiān)測其高度，假使現(xiàn)場閥門為氣動調(diào)節(jié)閥，可以一個操作工同時可監(jiān)測液位，又可以實時排不合格的液氧，效率各方面均有所提升。通過DCS控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)，可以達(dá)到輕松自如的操作。
七、校驗的方法及改進
1、準(zhǔn)備的氣體
①、燃燒氣（FUEL）瓶裝氣體，H2 40% 背景氣N260%。②助燃空氣 （AIR）壓縮空氣，低烴含量。在空分或制氣應(yīng)用場合，建議采用“分子篩出口空氣”作為助燃空氣。③量程氣為瓶裝氣體，通常采用一定濃度的CH4代表烴類濃度50ppm。④零點氣采用高純氧零點氣體總烴含量不得高于5ppm。
2、校驗的方法
第一步，先校零點
①、校零點前，先將五通閥打到零點位置，再通一段時間的零點氣，將浮子控制閥，流量調(diào)到最大，要盡快清空殘留的其它氣體，以免影響分析的純度。
②、進入菜單，輸入我們要校的零點值，這個值是根據(jù)氧氣瓶中烴類的含量確定，一般在5ppm左右，點ENTER，開始校驗，校驗成功后會在面板顯示。
第二步，校量程
①、先將五通閥打到校驗量程的位置，要確定鋼瓶上氣體濃度為多少，制氧站現(xiàn)有氣瓶的濃度為50ppm
②、進入到量程校驗菜單，選擇手動校驗，輸入50ppm
③、是否校驗，點ENTER，開始校驗
④、校驗成功，屏幕上會有顯示。如果波動還是很大，就繼續(xù)校驗。
第三步，嘗試測量
①、當(dāng)量程校好之后，穩(wěn)定啦，就將五通閥打到零點位置，對零點進行校驗，看是否能把零點測的準(zhǔn)，如果出現(xiàn)波動的話，就要繼續(xù)校驗。
②、零點測的準(zhǔn)的話，再講五通閥打到量程氣位置，對量程進行測量，看是否準(zhǔn)確。不準(zhǔn)要繼續(xù)校驗。
③零點、量程測的沒問題的話，基本上總烴分析儀已經(jīng)校驗成功了，在把五通閥打到工藝氣體，進行測量。如果工藝氣體測得范圍為：15～25ppm之間，校驗正常。