李瑾

（中国石化工程建设公司，北京100101）

在高压加氢装置中，时常需要利用氢分析仪测量氢气的纯度。样气提取位置在循环氢压缩机出口管线，介质为循环氢与新制氢气的混合物，以下简称混合氢。混合氢经过换热器换热，加热炉升温，与反应进料一起流至反应器。取样点处氢气的纯度通常在80%～100%，如果其纯度降低，控制室会显示低报警值。混合氢纯度降低，就会增加反应器结焦的趋势，降低反应器中的催化剂活性，从而影响装置产品的质量。所以，监测氢气的纯度在加氢反应中具有非常重要的意义。

1 氢分析仪的合理选型

以某高压加氢装置为例，可以看出被测介质混合氢中氢气和其他背景气在热传导过程中，其热传导速率不同。氢分析仪测量混合氢取样组成及各组分在0℃时的导热系数λ0，见表1所列。

混合氢气的热导率具有叠加性，公式如下：

式中：λ混——混合氢气的导热系数；λi——混合氢气中第i组分的导热系数；φi——混合氢气中第i组分的体积分数；λ氢气——氢气的导热系数。

欲求混合氢气中氢气组分的体积分数φ氢气，由于其余各组分导热系数相近：

故公式（1）简化为

测得混合氢气λ混之后，即可求得φ氢气。

表1 混合氢近似取样组成及其各组分在0℃时的导热系数λ0

由以上推论可知，当背景气稳定时，满足背景气各组分的导热系数十分相近或近似相等，且与氢气的导热系数有明显差异这两个条件，宜选用热导式气体分析仪。当氢气组分体积分数低，而背景气体积分数变化大时，不宜选用热导式气体分析仪。……