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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(shí)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(shí)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, 烷基化裝置運(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。
 
    寧夏石化公司烷基化裝置于 2018 年 11 月 17 日竣工投產(chǎn), 采用蘭州寰球工程有限公司自主研發(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(gè)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,也是烷基化裝置的關(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-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-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(shí),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(shí)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 基化裝置停車。 
 
    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 0.02 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(lián)供熱方式,分配到每臺儀表,儀 表導(dǎo)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(jīng)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(jié)冰。
 
    2.2 壓力不夠 
    從分配器出來的 2.0 kg 低壓熱水,經(jīng)過 Φ12×1.0 mm 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。
 

1.jpgkEi壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

 
 
    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(gè),45°彎有十 幾個(gè)。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(gè)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(shí) 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)重影響了烷基化裝置的穩(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(4 mA~20 mA、1 V~5 V)輸 出。它有兩個(gè)壓力接口,一個(gè)為正壓端,一個(gè)為負(fù)壓端,正壓端的 壓力大于負(fù)壓端壓力時(shí),顯示出測量值。測量蒸汽等液體介質(zhì)時(shí),為防止冬季結(jié)冰,通常對變送器進(jìn)行保溫(見圖 2)。
 
 

2.jpgkEi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(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(shí)需要?jiǎng)踊,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(shí)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(shí)也節(jié)約了成本,為企業(yè) 創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益。
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