Схема управления стандартным процессом Клауса включает измерение расходов кислого газа и воздуха, необходимого для окисления газа в высокотемпературном реакторе до нужной стехиометрии. Около 90% необходимого количества воздуха регулируется по измеренным расходам, а оставшиеся 10% используются для тонкой подстройки стехиометрии реакции Клауса по показаниям анализатора хвостового газа. Такой способ управления обеспечивает достаточную эффективность, однако, его применение ограничено задержкой в регулировании процесса, что важно, если состав кислого газа на входе быстро изменяется. В этих случаях отклонение от стехиометрии может быть чрезмерным и существенно уменьшить эффективность каталитического процесса восстановления серы. При этом резко увеличивается уровень выбросов. Следует отметить, что оптимальная схема регулирования процесса включает также анализатор состава кислого газа. Поверка газоанализатора IPS-4 проходит в аккредитованной лаборатории РЦСМ и занимает от 1 до 5 дней.
Для регулирования по входу необходимо измерение концентрации компонентов, участвующих в процессе окисления, в режиме реального времени. Время анализа является наиболее важным фактором, определяющим как выбор анализируемых компонентов, так и метод измерения. Для задачи управления достаточно ограничиться измерением концентрации H2S и общего содержания углеводородов THC (total hydrocarbon concentration), приведенного к концентрации метана или этана.
Наиболее простой метод измерения указанных компонентов — сочетание инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии. THC определяется в инфракрасной области спектра, где можно измерить общее количество связей С-H и рассчитать количество воздуха, затрачиваемое на окисление углеводородов. Концентрация H2S в процессе изменяется либо незначительно, либо скачком, поэтому ее определение и коррекция количества воздуха требуют точного измерения. Это возможно в ультрафиолетовой области спектра. Поэтому в анализаторе IPS-4 объединены ультрафиолетовый и инфракрасный спектрометры.
Исполнение анализатора (IP65) позволяет устанавливать его на площадке без дополнительного контейнера или шкафа. Интерфейс анализатора совместим с сетью Интернет и дает возможность дистанционного управления, программирования режимов работы и диагностики. Конфигурация анализатора и набор анализируемых компонентов зависит от задач управления установкой. Объединение инфракрасного и ультрафиолетового методов дает возможность измерять и другие компоненты, важные для понимания процесса, а также для контроля процесса аминовой очистки.
Поверка анализаторов производится в соответствии с документом «Анализаторы IPS-4 фирмы «Ametek Process &Analytical Instruments», США. Методика поверки МП-242-0504-2007», утвержденным ГЦИ СИ «ВНИИМ».
