烷基化液位變送器中的儀表波動原因分析與改造

摘 要：烷基化液位變送器在冬季天氣寒冷時頻繁波動，通過對儀表的伴熱進(jìn)行改造，解決了由于伴熱問題造成 儀表波動的原因, 烷基化液位變送器運(yùn)行平穩(wěn)的目的。

 

烷基化工藝是低碳異構(gòu)烷烴和低碳烯烴在濃硫酸的接觸作用下進(jìn)行烷基化反應(yīng)，生產(chǎn)高辛烷值的異構(gòu)烷烴，也是利用輕質(zhì)烴類生產(chǎn)高辛烷值的汽油組分的主要方法之一。它具有辛烷值高、揮發(fā)性小、有毒物含量少，燃燒清潔性好等特點(diǎn)，是清潔汽油的理想調(diào)節(jié)組分。利用烷基化油調(diào)和汽油有許多優(yōu)點(diǎn)，地衣它能稀釋汽油中的硫、氮等有害物質(zhì)，使汽油更加符合所要求的標(biāo)準(zhǔn)；第二對催化重整汽油組分中的芳烴也有稀釋作用，從而可以摻入更多的催化重整汽油組分，以達(dá)到提高汽油辛烷值的目的。

烷基化液位變送器于2018年11月17日竣工投產(chǎn)，采用自主研發(fā)技術(shù)，以MTBE裝置的醚后碳四為原料，采用硫酸法烷基化技術(shù)，生產(chǎn)出高辛烷值汽油調(diào)和組分-烷基化油，滿足國Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)。它的投產(chǎn)標(biāo)志著寧夏石化公司的汽油產(chǎn)品有了質(zhì)的飛躍，率先實(shí)現(xiàn)了國六標(biāo)準(zhǔn)。它主要有反應(yīng)區(qū)、分餾區(qū)、精制區(qū)、罐區(qū)和公用工程，設(shè)備全部采用國產(chǎn)設(shè)備，11月17日進(jìn)行開車后，裝置運(yùn)行穩(wěn)定，工藝技術(shù)先金成熟可靠，產(chǎn)品質(zhì)量合格，目前已處于長周期運(yùn)行階段。本文針對試車、開車以來儀表出現(xiàn)的問題和技改進(jìn)行一個簡要的分析和總結(jié)。

 

1 問題的發(fā)現(xiàn)

D101是烷基化的主要預(yù)處理設(shè)備，也是烷基化液位變送器的關(guān)鍵設(shè)備之一，自界外MTBE裝置來的醚后碳四原料進(jìn)入原料緩沖罐D(zhuǎn)-101，經(jīng)原料進(jìn)料泵P-101A/B升壓后，與脫鹽水泵P-001A/B送來的脫鹽水混合，在原料碳四脫甲醇罐D(zhuǎn)-104中通過聚結(jié)內(nèi)件，萃取原料碳四中的甲醇后，再與界外來的氫氣混合，送至加氫進(jìn)料換熱器E-101。D101的主要作用是預(yù)處理，將碳四進(jìn)行脫水。設(shè)備上面總共有4臺液位儀表。分別為LT1102A/B/C和LT1101，它主要是測量D101的液位高低，在冬季天氣寒冷時，由于溫度過低，儀表常常出現(xiàn)波動，造成測量不準(zhǔn)確，工藝人員無法正常操作，致使裝置波動。

由于LT1102A/B/C三臺儀表是D101的#主要液位儀表，反應(yīng)靈敏，并且有三取二液位高高聯(lián)鎖，當(dāng)液位計(jì)有兩臺高高時聯(lián)鎖關(guān)閉D-101原料緩沖罐的入口緊急切斷閥XV-1102，造成烷基化液位變送器停車。

 

2原因分析

2.1伴熱管線太細(xì)

D101設(shè)備上的儀表伴熱是使用的熱水伴熱，熱水溫度正常在70℃左右，壓力0.02MPa。從分配器出來采用Φ20×1.5mm的不銹鋼管，采用多臺儀表串聯(lián)供熱方式，分配到每臺儀表，儀表導(dǎo)壓管處則采用Φ12×1mm的不銹鋼管，通過工藝玻璃板和雙法蘭儀表后，再返回至工藝回水總管，管線里的熱水流量經(jīng)過20m左右的管線后幾乎是流量為零，加上冬天寒冷，造成管線結(jié)冰。

2.2壓力不夠

從分配器出來的2.0kg低壓熱水，經(jīng)過Φ12×1.0mm的管線到達(dá)這幾臺儀表壓力變送器的高度，再加上熱水入口和回水的高度差較小，管線里的壓力基本為零。

 

 

2.3布置不合理，拐彎太多

原來的伴熱管線從初端至末端90°彎有20多個，45°彎有十幾個。它shou先金到了工藝的玻璃板，然后再進(jìn)入到雙法蘭變送器，總共有五臺設(shè)備通過它來伴熱，這樣就給整個伴熱管線造成了壓力減小，熱水還未到末端管線就已凍凝，造成儀表測量值不準(zhǔn)。

2.4伴熱太遠(yuǎn)

儀表保溫伴熱系統(tǒng)是檢測儀表測量準(zhǔn)確的保障,儀表的伴熱分為輕伴熱和重伴熱，LT1102A/B/C和LT1101這4臺儀表所測的介質(zhì)都是碳四，由于施工方的原因，將這幾臺表的伴熱執(zhí)行輕伴熱，離儀表的距離遠(yuǎn)，熱水的溫度不能給測量點(diǎn)充分加熱，造成了液位計(jì)正壓測結(jié)冰，儀表指示超低限，造成儀表波動無指示。

 

 

2.5設(shè)計(jì)問題

伴熱系統(tǒng)原來使用的是針型閥，型號為J61H-CL800，由于此針型閥為不銹鋼材料，使用中又是處于溫度高的狀態(tài)，一段時間后，容易使閥的腔體處粘合，造成閥門開關(guān)卡澀，閥門損壞，流水不暢，儀表不能正常指示。

 

3解決方案

由于儀表的頻繁波動，嚴(yán)重影響了烷基化液位變送器的穩(wěn)定運(yùn)行，經(jīng)過詳細(xì)的查找資料，現(xiàn)場摸底了解，決定使用熱水伴熱和電伴熱來解決儀表的凍凝問題。

 

3.1壓差變送器的工作原理

壓差變送器利用差動電容檢測原理將差壓轉(zhuǎn)為電信號。用于測量液體、氣體或蒸汽的液位差壓，利用測量變送器兩端壓力之差，將差壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)信號（4mA~20mA、1V~5V）輸出。它有兩個壓力接口，一個為正壓端，一個為負(fù)壓端，正壓端的壓力大于負(fù)壓端壓力時，顯示出測量值。測量蒸汽等液體介質(zhì)時，為防止冬季結(jié)冰，通常對變送器進(jìn)行保溫（見圖2）。

 

3.2處理方法

使用原來的DN15的熱水管線作為儀表的伴熱管線，先將工藝的玻璃板伴熱管線隔離，將LT1101使用一路伴熱管線，將原來的熱水管線和回水管線不銹鋼部分緊貼儀表，使儀表本體充分接收熱量，回水管線引至管廊的工藝總管，使它的高度在管廊的下方，高度差為一米多，按照伴熱施工安裝規(guī)范，保證它有一定的坡度，使每臺儀表伴熱管線有充足的壓力。

由于這三臺儀表的伴熱閥門損壞無法操作，重新進(jìn)行更換時需要動火，但由于裝置正在運(yùn)行，新裝置隨處有碳四介質(zhì)泄露，造成無法更換閥門。故改為電伴熱，通過增加電源箱，敷設(shè)電伴熱帶和絕緣測試，末端接線后，送電投用電伴熱正常，保證了液位儀表的正常使用溫度，解決了液位計(jì)LT1102A/B/C在冬季儀表的波動問題，并且施工簡單，維護(hù)方便：還減少了大量的工作量。還不需要再找安檢或者其他的安裝單位進(jìn)行施工，節(jié)省人工費(fèi)。

 

4效果總結(jié)

經(jīng)過對烷基化D101預(yù)處理器LT1102A/B/C伴熱成功改造后，裝置一直穩(wěn)定運(yùn)行，儀表指示準(zhǔn)確無波動，給工藝操作人員帶來了極大的方便，減少了儀表人員的維護(hù)量。并且有效地杜絕了跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，也省去了伴熱管線出現(xiàn)漏點(diǎn)后，拆保溫、堵漏點(diǎn)、恢復(fù)保溫的費(fèi)用，有效改善了企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境。也省去了現(xiàn)場維護(hù)時辦理工作票、用電票、動火票、動火分析、搭架設(shè)以及現(xiàn)場監(jiān)護(hù)等等一系列復(fù)雜程序。同時也節(jié)約了成本，為企業(yè)創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益。