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     烷基化裝置液位變送器在冬季頻繁波動原因分析與改造
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    烷基化裝置液位變送器在冬季頻繁波動原因分析與改造

    時間:2020-01-16 08:56:13
        摘 要:烷基化裝置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行改造,解決了由于伴熱問題造成 儀表波動的原因, 烷基化裝置運行平穩的目的。
     
        烷基化工藝是低碳異構烷烴和低碳烯烴在濃硫酸的接觸作 用下進行烷基化反應,生產高辛烷值的異構烷烴,也是利用輕質 烴類生產高辛烷值的汽油組分的主要方法之一。它具有辛烷值 高、揮發性小、有毒物含量少,燃燒清潔性好等特點,是清潔汽油 的理想調節組分。利用烷基化油調和汽油有許多優點,第一它能 稀釋汽油中的硫、氮等有害物質,使汽油更加符合所要求的標 準;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,以達到提高汽油辛烷值的目的。
     
        寧夏石化公司烷基化裝置于 2018 年 11 月 17 日竣工投產, 采用蘭州寰球工程有限公司自主研發技術,以MTBE 裝置的醚 后碳四為原料,采用硫酸法烷基化技術,生產出高辛烷值汽油調 和組分-烷基化油,滿足國Ⅵ排放標準。它的投產標志著寧夏石 化公司的汽油產品有了質的飛躍,率先實現了國六標準。它主要 有反應區、分餾區、精制區、罐區和公用工程,設備全部采用國產 設備,11 月 17 日進行開車后,裝置運行穩定,工藝技術先進成熟可靠,產品質量合格,目前已處于長周期運行階段。本文針對 試車、開車以來儀表出現的問題和技改進行一個簡要的分析和總結。 
     
        1 問題的發現
        D101 是烷基化的主要預處理設備,也是烷基化裝置的關鍵 設備之一,自界外 MTBE 裝置來的醚后碳四原料進入原料緩沖 罐 D-101,經原料進料泵 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-104 中通過 聚結內件,萃取原料碳四中的甲醇后,再與界外來的氫氣混合,送至加氫進料換熱器 E-101。D101 的主要作用是預處理,將碳 四進行脫水。設備上面總共有 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,儀表常常出現波動,造成測量不準確,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 的非常主要液位儀表,反 應靈敏,并且有三取二液位高高聯鎖,當液位計有兩臺高高時聯 鎖關閉 D-101 原料緩沖罐的入口緊急切斷閥 XV-1102,造成烷 基化裝置停車。 
     
        2 原因分析
        2.1 伴熱管線太細
        D101 設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 0.02 MPa。從分配器出來采用 Φ20×1.5 mm的不銹鋼管,采用多臺儀表串聯供熱方式,分配到每臺儀表,儀 表導壓管處則采用 Φ12×1 mm 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過20 m 左右的管線后幾乎是流量為零,加上冬天寒冷,造成管線 結冰。
     
        2.2 壓力不夠 
        從分配器出來的 2.0 kg 低壓熱水,經過 Φ12×1.0 mm 的管 線到達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。
     

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        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。它首先進到了工藝的玻璃板,然后再進入到雙法蘭變送 器,總共有五臺設備通過它來伴熱,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。
     
        2.4 伴熱太遠
        儀表保溫伴熱系統是檢測儀表測量準確的保障, 儀表的伴熱分為輕伴熱和重伴熱,LT1102A/B/C 和 LT1101 這 4 臺儀表所測的介質都是碳四,由于施工方的原因,將這幾臺表的伴熱執行輕伴熱,離儀表的距離遠,熱水的溫度不能給測量點充分加熱,造成了液位計正壓測結冰,儀表指示超低限,造成儀表波動無指 示。
     
         2.5 設計問題
         伴熱系統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,一段時 間后,容易使閥的腔體處粘合,造成閥門開關卡澀,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,嚴重影響了烷基化裝置的穩定運行, 經過詳細的查找資料,現場摸底了解,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,將差壓信號轉變為標準信號(4 mA~20 mA、1 V~5 V)輸 出。它有兩個壓力接口,一個為正壓端,一個為負壓端,正壓端的 壓力大于負壓端壓力時,顯示出測量值。測量蒸汽等液體介質時,為防止冬季結冰,通常對變送器進行保溫(見圖 2)。
     
     

    2.jpgYYl壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

     
        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,重新進行更換時需要動火,但由于裝置正在運行,新裝置隨處有碳四介質泄 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 LT1102A/B/C 在冬季儀表的波動問題,并且施工簡單,維護方便: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行施工,節省人 工費。
     
        4 效果總結 
        經過對烷基化 D101 預處理器 LT1102A/B/C 伴熱成功改造 后,裝置一直穩定運行,儀表指示準確無波動,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量。并且有效地杜絕了跑、冒、滴、漏現象,也省去了伴熱管線出現漏點后,拆保溫、堵 漏點、恢復保溫的費用,有效改善了企業的生產現場環境。也省 去了現場維護時辦理工作票、用電票、動火票、動火分析、搭架設以及現場監護等等一系列復雜程序。同時也節約了成本,為企業 創造了較大的經濟效益。
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