UYB-320高壓液位變送器在合成氨系統(tǒng)的應(yīng)用

一、前言
合成氨系統(tǒng)冷凝塔的液位測(cè)量是非常重要的工藝參數(shù)之一，該液位控制的穩(wěn)定與否，直接影響產(chǎn)量及系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。如果液位控制偏高，會(huì)使進(jìn)塔氣體中氮含量增高，合成塔氨合成率下降，系統(tǒng)憋壓破壞熱平衡，嚴(yán)重時(shí)合成塔溫度急劇下降或跨塔，中斷生產(chǎn)。如果液位控制偏低，又會(huì)造成高壓氣體串人中壓容器及管線超壓出現(xiàn)事故。
液位控制不穩(wěn)會(huì)使進(jìn)塔氣體中的氨含量出現(xiàn)忽高忽低的現(xiàn)象，使氨合成反應(yīng)所處的條件也不斷變化，給生產(chǎn)帶來(lái)很大困難。
二、問(wèn)題的提出：
我公司是生產(chǎn)尿素的中型氮肥企業(yè)。1974年建成投產(chǎn)。以重油為原料，經(jīng)重油氣化、中溫變換、濕法脫硫、一次脫碳、低變、二次脫碳、甲烷化、壓縮、合成等工序，生產(chǎn)出合成氨。再以合成氨和二氧化碳為原料，用水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)出尿素。設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為年產(chǎn)5萬(wàn)噸合成氨，8萬(wàn)噸尿素。1990年我公司對(duì)原裝置進(jìn)行了擴(kuò)大生產(chǎn)能力的技術(shù)改造，能力達(dá)到l2萬(wàn)噸合成氨，年。2O萬(wàn)噸尿素，年．原料仍為重油。2002年，浩良河化肥分公司“油改煤”化肥工程開始啟動(dòng)，先后于2004年7月、2008年l1月份建成并投料試生產(chǎn)。該工程采用*的德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)，將原料由重油改為煤，新建三臺(tái)氣化爐及凈化配套生產(chǎn)裝置，氣化爐形成二開一備，改造完成后使企業(yè)具備合成氨、尿素：“l8—3O”生產(chǎn)規(guī)模。氨合成冷凝塔是在此工程擴(kuò)建時(shí)上的設(shè)備，其液位測(cè)量一直采用上海一廠生產(chǎn)的氣動(dòng)高壓浮筒，自系統(tǒng)投入生產(chǎn)以來(lái)，該液位一直控制不理想，液位控制在20％一60％之問(wèn)經(jīng)常出現(xiàn)人合成塔循環(huán)氣氨含量高，合成率下降或系統(tǒng)跑氣造成浪費(fèi)等現(xiàn)象。但依浮筒的指示均在控制參數(shù)之內(nèi)，是什么原因造成的呢?經(jīng)反復(fù)觀察、分析，終于找到了原因。其原因如下；
一般中氮肥廠家冷凝塔的結(jié)構(gòu)都是筒式結(jié)構(gòu)，分上下兩部分，上部足換熱器，下部是遮板式分離器。且筒內(nèi)筒外存在夾層．如圖1所示。由于遮板式分離器的阻力較大，出現(xiàn)了PI>P2現(xiàn)象。正常生產(chǎn)時(shí)簡(jiǎn)內(nèi)液位低于層內(nèi)液位，而浮筒所測(cè)液位恰恰是夾層內(nèi)的液位，由于Pl和P2在生產(chǎn)調(diào)節(jié)過(guò)程中不是一個(gè)恒定值，則夾層內(nèi)液位和筒內(nèi)
液位隨著系統(tǒng)的壓力變化而變化。用測(cè)得的夾層內(nèi)的液位值去控制塔內(nèi)液位顯然是不切合實(shí)際的。
三、系統(tǒng)的改造：
1、儀表的選型：一次表選內(nèi)蒙古呼和浩特市四維化工儀表研究所生產(chǎn)的內(nèi)裝式高壓液位計(jì)一臺(tái)。
二次表是廠家配套的上海中達(dá)儀表廠生產(chǎn)的XMZ顯示調(diào)節(jié)儀。
2、安裝方法：將原浮筒拆下，氣相出口用PN320、DNl5的法蘭盲死．利用原設(shè)備液相預(yù)留孔，在設(shè)備內(nèi)沿十字花穩(wěn)液板向上焊一根長(zhǎng)1500mm，直徑25mm的不銹鋼導(dǎo)向管，如圖2所示，將液位計(jì)探頭從預(yù)留孔伸人設(shè)備內(nèi)導(dǎo)向管，然后用螺紋法蘭M33×2、PN320及相應(yīng)口徑的高壓透鏡墊與設(shè)備相連即可。
3、校驗(yàn)方法：從排液總管接出一個(gè)三通管，并加法蘭，如圖2所示，正常生產(chǎn)時(shí)，在法蘭處盲死，校表時(shí)接通并從該處加水，水位的高度看玻璃液面計(jì)，樣驗(yàn)一個(gè)行程后（即從O-100％）由加水處將水放掉，然后再繼續(xù)校驗(yàn)，一般反復(fù)三次即可校好。
四、投用后的經(jīng)濟(jì)效益：
自UYB一320高壓液位變送器投入使用后，經(jīng)兩年多的運(yùn)行觀察，該表指示準(zhǔn)確，靈敏可靠，無(wú)一次假指示，全年維修率為零。但由于存在Pl和P2的壓差，迫使液位控制的比較低。于是在年度大檢修期間又對(duì)設(shè)備內(nèi)遮板式分離器進(jìn)行了改造，將遮板式分離器改為套簡(jiǎn)式分離器，降低了系統(tǒng)阻力。在合成塔滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)冷凝塔液位穩(wěn)定控制在20％一60％之間，系統(tǒng)無(wú)跑氣或進(jìn)塔氣體中氨含量升高現(xiàn)象，氦含量一般控制在3％以內(nèi)，循環(huán)氣中惰性氣體含量由原來(lái)的6％一8％可提高到15％以上，從而保證了合成塔高產(chǎn)低耗穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)計(jì)算改造前和改造后相比較，每小時(shí)可少跑氣793．34Nm~／h，多產(chǎn)合成氨58-31kg／h。如果每年實(shí)際生產(chǎn)按330天計(jì)算，則可多產(chǎn)氨461．8"1"／年。

五、結(jié)束語(yǔ)：
UYB一320高壓液位變送器克服了浮筒液位計(jì)體積大，拆裝不方便，運(yùn)行中浮子易卡，假指示，維護(hù)量大等缺點(diǎn)。而且還降低了消耗，提高了產(chǎn)量，確保了化工安全穩(wěn)定運(yùn)行。它不僅適合_測(cè)量氨冷凝塔的液位，在其他：[號(hào)也同樣適用。我分公司合成氨系統(tǒng)氮分離器、尿素系統(tǒng)一段分解塔、液氨緩沖槽的液位測(cè)量均采用此類變送器。只要安裝正確，大修效驗(yàn)一次，平時(shí)基本上沒(méi)有維護(hù)量，而且耐高溫、耐腐蝕能力較強(qiáng)、價(jià)格合理，因此該變送器在合成氨系統(tǒng)、尿素系統(tǒng)的液位測(cè)量值的推廣。