二氧化碳汽提工藝是尿素生產(chǎn)的核心流程之一，其通過(guò)高壓反應(yīng)將二氧化碳與液氨結(jié)合生成尿素。然而，在脫氫反應(yīng)環(huán)節(jié)，氧氣含量的準(zhǔn)確控制直接關(guān)系到設(shè)備安全、合成效率及排放合規(guī)性。傳統(tǒng)氧分析技術(shù)（如磁力氧表）因受工況限制，難以滿足高壓、高雜質(zhì)環(huán)境的檢測(cè)需求。激光氧分析儀的出現(xiàn)，為這一難題提供了創(chuàng)新解決方案，成為保障尿素生產(chǎn)安全與高效的關(guān)鍵工具。

二氧化碳汽提工藝的挑戰(zhàn)與氧氣監(jiān)測(cè)需求

工藝特點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn)

二氧化碳汽提工藝中，脫氫反應(yīng)器出口氣體具有以下特性：

高壓高溫：反應(yīng)壓力通常高達(dá)15-20 MPa，溫度超過(guò)150℃。

高濃度CO₂與硫結(jié)晶：原料氣中CO₂濃度可達(dá)95%以上，同時(shí)總硫化合物易在管道中結(jié)晶，堵塞傳統(tǒng)采樣系統(tǒng)。

爆炸風(fēng)險(xiǎn)：若放空尾氣中氧氣含量失控，與易燃組分混合可能引發(fā)爆炸。

氧氣控制的工藝意義

過(guò)低氧氣濃度：導(dǎo)致高壓設(shè)備（如合成塔）材料腐蝕，縮短設(shè)備壽命。

過(guò)高氧氣濃度：影響尿素合成率，增加惰性氣體處理系統(tǒng)的負(fù)荷，甚至引發(fā)安全連鎖反應(yīng)。

可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)通過(guò)發(fā)射特定波長(zhǎng)的激光穿透氣體，檢測(cè)氧氣分子對(duì)激光的選擇性吸收強(qiáng)度，結(jié)合朗伯-比爾定律計(jì)算濃度。其特點(diǎn)包括：

高分辨率：激光光譜寬度小于氣體吸收線寬，抗背景氣體干擾能力顯著優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)。

非接觸式測(cè)量：無(wú)需復(fù)雜預(yù)處理，避免硫結(jié)晶堵塞問(wèn)題。

適應(yīng)惡劣工況的能力，長(zhǎng)期穩(wěn)定，標(biāo)定周期長(zhǎng)達(dá)半年，維護(hù)成本低。

在尿素生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用

系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝

旁路抽取式設(shè)計(jì)：通過(guò)分級(jí)過(guò)濾除塵、渦旋制冷除水，確保樣氣清潔，同時(shí)避免主流程壓力損失。

防爆配置：采用Exd II C T6防爆等級(jí)，滿足石化裝置安全標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與工藝優(yōu)化，準(zhǔn)確控制氧氣范圍：通過(guò)4-20mA信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸至DCS系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，確保合成效率與設(shè)備安全。