煤气萘含量化验结果影响因素及优化措施分析

侯丽丽

（邯钢华丰能源有限公司，河北 邯郸 056000）

0 引言

焦炉煤气中的萘具有易挥发、升华的物理特性，这使得萘分析取样的条件控制更加严格，同时由于萘对温度的敏感，从取样至化验过程中的温度控制也有较高要求，稍有不慎就会造成化验结果的偏差，对生产工艺失去指导性。国标中萘的化验方法有苦味酸法和色谱法两种，我厂主要采用苦味酸法测定煤气中的萘含量。行业中为保证萘的化验准确度，针对存在的影响因素提出了多项针对性措施，取得了良好效果，但如何在取样、化验环节找出对应的影响因素并加以解决变得尤为关键，需要开展多项论证予以发现。

萘的存在易造成回收系统设备、管路堵塞，直接影响回收产品的质量，同时萘的含量也从侧面反映了生产工艺的好坏[1]。因此，为了更好地指导生产，提高煤气含萘化验的准确度变得尤为必要，为了发现影响化验的主要因素，需要通过开展多项化验论证，并针对每个因素制定相应的改进措施，从取样、存储、化验等各环节进行严格控制，保化验准确度得到较大提升。

主要通过以下四个方面进行化验论证及影响因素分析改进：完成取样管管道保温，对比分析保温前后化验结果消除取样管温差影响；完成对比分析不同取样流速下的化验结果，选取最佳的取样流速；完成增加取样保温箱，对比分析桶装、保温箱的化验结果；完成对比分析不同水浴箱储存温度下的化验结果，选取最佳的储存温度。具体展开如下。

1 影响因素分析

1.1 取样温度控制

取样管的温度直接影响萘测定结果的准确度，取样管与主管的温度是否一致需要尤为关注，如取样管温度低于主管温度会造成萘提前析出晶体，取样管温度高于主管温度会造成取样时萘的挥发，造成萘含量结果偏低。因此需采用必要措施保证取样管温度与主管一致。

1）检查取样管与主管道保温措施是否做好，是否有缺失，发现保温缺失或脱落时及时联系有关单位进行处理。同时，通过对同一个气样保温前后的化验结果进行对比，并做好数据记录，最终分析得出增加管道保温的必要性，以此来消除取样管温差对化验结果的影响。

2）建立台账，每周检查一次，确保保温正常，没有缺失，并做好记录。

3）技术指标提升：立项前，取样管温度直接受气候温度影响，在煤气样流经取样管进入吸收瓶前，煤气中萘的温度过低会析出晶体，造成测量值偏低。立项后，做好保温措施后，通过对比试验，煤气中萘含量的分析结果比之前明显提高，如表1 所示。

1.2 取样流速控制

取样流速的选择关系到气样的吸收。气样流速过快，试样吸收不完全，使结果分析偏低。

1）在确保取样管温度与主管一致的情况下，分别采用不同的流速进行对比试验。分别选取了2、5、7 L/min 的流速，每个流速下取样3～5 次进行化验，做好数据记录，通过对比数据分析，结合气样的吸收，选取最合适的流速，以此得出对流速控制的必要性。之后以最佳流速进行流速控制，以此来降低取样流速对化验结果的影响[2]。

2）技术指标提升：立项前，取样流速有时候过快，试样吸收不完全，使分析结果偏低；取样流速太慢，由于萘具有易挥发、易升华的物理特性，流速减慢，煤气中的萘就会析出，影响分析结果，使结果偏低。立项后，通过采用不同流速进行试验，通过对比试验，得出采用5 L/min 的流速，煤气中萘含量的分析结果比之前明显提高，如表2 所示。

表2 不同流速煤气中萘含量测定结果分析对比

1.3 运输、储存环节温度控制

在取样运输环节，气样的温度直接关系萘的稳定性，原取样时仅采用普通塑料桶进行运输，无任何保温作用，在冬夏温差较大时，会造成气样的温度变化。通过保温箱对气样进行运输，保证气样不会产生温降，同时，通过对同一个气样，采用塑料桶运输及采用保温箱运输后的化验结果进行对比，并做好数据记录，最终分析得出增加保温箱的必要性。以此来降低运输环节的温降对化验结果的影响。

1）储存环节温度控制。根据我厂的实际情况，对放置硫酸溶液和空瓶的水浴箱内的温度进行控制。如果水浴箱内温度控制过高，洗气瓶虽然确保煤气中的萘不会在硫酸瓶和空瓶中析出，但会形成一定的酸雾随气体流动进入苦味酸吸收液中，降低苦味酸浓度使之对萘的吸收率降低。通过对水浴箱的合适温度进行论证，分别在高1、2、3、4、5、6、7 ℃进行化验对比，通过对数据的分析得出合适的温度，以此来探索得出最佳的储存温度，以此来降低储存温度对化验结果的影响。

2）取样时间的选择。每天早晚的温差变化势必会对取样及取样运输环节的气样温度造成影响，但以上控制如做到位，取样时间产生的影响可以降到较低水平，本着论证的角度，通过对早晨、中午、傍晚三个时间段的取样进行对比化验，通过数据分析，论证取样时间是否对化验造成影响。如有影响，则根据主管、取样管温度等因素，动态选择最佳的取样时间，以此来降低取样时间对化验结果的影响。

3）技术指标提升：立项前，标准中规定放置5%硫酸瓶和空瓶的水浴箱内温度要求不低于20 ℃，以防止温度低析出萘晶体。如果水浴温度控制过高，虽确保煤气中萘不会在硫酸瓶和空瓶中析出晶体，但会形成酸雾随气体流动进入苦味酸吸收液里降低苦味酸浓度，使之对萘的吸收率降低，从而导致结果偏低。立项后，根据我市的气候温度变化情况，以及煤气主管道上的煤气温度一般在30～55 ℃之间波动，全年平均煤气温度为38 ℃，选择25 ℃和40 ℃两个水浴温度对煤气中萘的测定作对比试验。试验结果表明水浴温度在25 ℃时测得萘含量低于45 ℃时测得的萘含量，如表3 所示。

表3 不同温度下测得煤气中萘含量结果对比

2 效益提升分析

2.1 社会效益

从取样温度控制、取样流速控制、运输储存环节温度控制及取样时间的选择四个方面进行研究论证，制定针对性的改进措施，保化验准确度得到较大提升，对回收煤气系统设备稳定运行、提高煤气品质、提高化产品品质产生积极影响。

2.2 环境效益

化验准确度得到较大提升后，能更好地指导生产，提高煤气品质的同时，提高回收系统的运行效率，提高煤气的处理效率，降低煤气放散，减少对环境的污染，对回收系统异味达标产生积极贡献，

2.3 经济效益

1）提高化验精准度，直接经济效益减少药剂使用费用3 000 元/a；

2）对回收煤气系统设备稳定运行、提高煤气品质、提高化产品品质产生积极影响，预计延伸经济效益为5～10 万元/a。

3 结语

1）煤气取样时的温度对化验结果有较大的影响，为保证所取样品具有代表性，萘取样管的温度要与煤气管道温度一致，确保煤气中的萘不会因为温度差异造成析出，致使化验结果偏低。所以保持取样管与煤气管道温度一致，消除取样管温差对化验结果的影响。

2）取样时的流速同样会对化验结果造成影响。取样时流速过快，会造成试样吸收不完全，造成化验结果偏低；相反，取样时流速太慢，根据萘具有易挥发、易升华的物理特性，流速减慢，煤气中的萘就会析出，影响分析结果，使结果偏低。通过多组不同流速的对比试验可知，采用5 L/min 的流速，煤气中萘含量的分析结果比之前明显提高。

3）在取样运输环节，气样的温度直接关系萘的稳定性，将原取样时用的普通塑料桶更换为保温箱。无论外界温度变化，保温箱内温度恒定，以此来降低运输环节的温降对化验结果的影响。

4）依据我市气温变化，放置5%硫酸瓶和空瓶的水浴箱内温度要求不低于20 ℃，以防止温度低析出萘晶体。温度过高时，虽然煤气中的萘不会析出晶体，但是会形成酸雾通过气体流动进入苦味酸中，降低苦味酸浓度，对萘的吸收率降低，造成化验结果偏低。通过25 ℃和40 ℃水浴温度对煤气中萘含量的比对试验，得出的试验结果表明水浴温度在25 ℃时测得萘含量低于45 ℃时测得的萘含量。