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,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,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。
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排放標準。它的投產(chǎn)標志著寧夏石化公司的汽油產(chǎn)品有了質(zhì)的飛躍,率先實現(xiàn)了國六標準。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日進行開車后,裝置運行穩(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入原料緩沖罐D(zhuǎn)-101,經(jīng)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(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,送至加氫進料換熱器E-101。D101的主要作用是預(yù)處理,將碳四進行脫水。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
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。
2.4伴熱太遠
儀表保溫伴熱系統(tǒng)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(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,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(jié)冰,儀表指示超低限,造成儀表波動無指示。
2.5設(shè)計問題
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,嚴重影響了烷基化
液位變送器的穩(wěn)定運行,經(jīng)過詳細的查找資料,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)闃藴市盘枺?mA~20mA、1V~5V)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(zhì)時,為防止冬季結(jié)冰,通常對變送器進行保溫(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(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(jié)省人工費。
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(xiàn)象,也省去了伴熱管線出現(xiàn)漏點后,拆保溫、堵漏點、恢復(fù)保溫的費用,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)濟效益。
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