泄漏监测矩阵：催化裂化-乙烯裂解-苯乙烯-氯碱-环氧乙烷气体方案

摘要：2025 年《石油化学工业污染物排放标准》升级，VOCs 总量削减 8% 成为硬性 KPI；同时应急管理部 9 号文要求“两重点一重大”装置必须设置气体泄漏在线监测并接入省级预警平台。传统巡检“皂泡+便携式”已无法满足“秒级响应、微克级检出”的新红线，企业急需

“六合一”泄漏监测矩阵：催化裂化-烷基化-乙烯裂解-苯乙烯-氯碱-环氧乙烷装置全景气体安全方案

【使用背景】

2025 年《石油化学工业污染物排放标准》升级，VOCs 总量削减 8% 成为硬性 KPI；同时应急管理部 9 号文要求“两重点一重大”装置必须设置气体泄漏在线监测并接入省级预警平台。传统巡检“皂泡+便携式”已无法满足“秒级响应、微克级检出”的新红线，企业急需一套覆盖催化裂化、烷基化、乙烯裂解炉、苯乙烯、氯碱、环氧乙烷六大核心单元的“横到边、纵到底”泄漏监测矩阵。

【应用场景】

– 催化裂化装置：再生器、三旋、烟气余热锅炉周边

– 烷基化单元：酸烃分离器、脱异丁烷塔顶冷凝器

– 乙烯裂解炉：对流段法兰、急冷换热器大盖

– 苯乙烯装置：乙苯/苯乙烯分离塔、真空机组密封点

– 氯碱工厂：氯气干燥塔、液氯充装臂

– 环氧乙烷生产线：反应器循环气压缩机、EO 精制塔

【检测原理】

1. 催化裂化 & 苯乙烯：红外光谱（IR）+ 激光背散射双模，0.1 ppm 苯系物分辨率，抗催化剂粉尘干扰。

2. 烷基化：紫外差分吸收（UV-DOAS）实时量化 1,3-丁二烯，0.05 ppm 检出限，耐 HF 酸雾腐蚀。

3. 乙烯裂解炉：量子级联激光（QCL）扫描 C2H4/C3H6，响应 T90＜2 s，炉膛 1100 ℃ 高温辐射背景自动补偿。

4. 氯碱工厂：电化学 + 紫外双通道氯气检测仪，0.01 ppm 分辨率，湿度 98% RH 零点漂移＜±0.5%。

5. 环氧乙烷：光离子化 PID 串联微型气相色谱（μGC），分离 EO 与 ME 共沸干扰，检出限 20 ppb。

【系统功能】

• 网格化云图：装置 3D 点云建模，泄漏浓度热力图实时叠加，手机小程序 360° 视角滑动查看。

• AI 溯源：浓度梯度+风向矢量 30 秒反算泄漏源坐标，误差＜0.5 m。

• 声光驱离：超标 1 级现场爆闪+扩播；2 级自动切断上游气动阀并触发消防水幕。

• 健康档案：密封点检测值每日上传政府 LDAR 平台，自动生成《泄漏修复台账》PDF，满足环保飞行检查。

• 防爆续航：整机 Ex db IIC T6 Gb，电池热插拔，连续运行 180 天无需开盖。

【产品特点】

– 一体化隔爆壳体：316L 表面 PTFE 烧结，耐硫hua氢、氯离子应力腐蚀。

– 磁吸+抱箍双安装：无需动火开孔，装置检修期 10 分钟完成布点。

– 5G+LoRa 双链路：装置区 5G 盲区内用 LoRa 自组网，断网本地缓存 7 天。

– 自动零点校准：内置 NIST 可溯源标气瓶，每 24 h 自检，数据置信度≥99.2%。

– 远程 OTA：固件升级 3 分钟完成，无需开盖，减少高危区域人工滞留。

【选点与安装注意】

1. 催化裂化再生器：在烟气大管道 90° 弯头下游 1D 处选点，避开催化剂稀相区，插入深度 1/3 管径。

2. 烷基化酸烃分离器：距静密封面 20 cm 水平布点，探头朝下 45°，防止酸雾积液。

3. 乙烯裂解炉：观火孔对面立柱 1.5 m 高处，采用高温隔热垫隔离 200 ℃ 辐射，探头视角覆盖炉顶法兰。

4. 氯碱液氯充装臂：在万向节两侧 30 cm 交叉布置，避开液氯滴落路径，探头膜片选用 PCTFE 材质防腐蚀。

5. 环氧乙烷精制塔：在泵出口压力表根部阀旁布点，距排放口≥5D 直管段，减少涡流假阳性。

【执行标准】

GB 31571-2015、GB 37822-2019、SH/T 3096-2022、API RP 554 Part 2、IEC 60079-29-1；计量型式符合 JJG 695-2019《可燃气体检测报警器检定规程》。

【产品参数】

检测气体种类：可扩展 60 种 VOCs、Cl2、EO、HCl、H2S；量程 0-10 ppm 到 0-10000 ppm 可编程；分辨率最小 20 ppb；示值误差≤±2%F.S；重复性≤1%；响应时间 T90 1-3 s；防护等级 IP66；工作温度 -40 ℃ ~ +70 ℃；湿度 0-100%RH；电源 24 VDC±20%，功耗＜3 W；输出 4-20 mA + HART + MQTT；报警方式三级可设，本地 100 dB 声光 + 远程微信、短信、邮件；重量 2.1 kg；寿命 10 年（非消耗件）。