專(zhuān)利名稱(chēng)：一種脫碳塔液位測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種脫碳塔液位測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置，尤其涉及一種脫碳塔液位測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
[0002]脫碳工段在年產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨、40萬(wàn)噸尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中是非常重要的工段，它把來(lái)自氫氮壓縮機(jī)三段出口的變換氣送入脫碳塔下部，變換氣在塔內(nèi)填料層中與頂部噴淋下的碳丙液逆流接觸，氣體中的CO2硫化物被吸收，同時(shí)也有少量的h2、n2被吸收，凈化氣經(jīng)塔頂除沫裝置再進(jìn)入碳丙分離器，然后去氫氮壓縮機(jī)四段。出脫碳塔的富液經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥減壓至0.49Mpa后進(jìn)入閃蒸槽，解吸出的H2、N2和部分CO2經(jīng)碳丙捕集器后去氫氮壓縮機(jī)工段回收。閃蒸槽出來(lái)的閃蒸液進(jìn)入常壓解吸塔，在常壓和負(fù)壓條件下，解吸出大量高純度CO2,該氣體經(jīng)洗滌塔并補(bǔ)入空氣后去CO2壓縮機(jī)加壓后送尿素工段。出常解塔的溶劑通過(guò)汽提將溶劑中殘余的CO2解吸出，以提高碳丙液的貧度；然后貧液經(jīng)脫碳泵加壓到3.0Mpa，再經(jīng)碳丙冷卻器降溫至30°C左右進(jìn)脫碳塔頂部，完成系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)過(guò)程。如圖1所示，脫碳塔的液位是通過(guò)DCS的PID調(diào)節(jié)LIC/201來(lái)控制的。[0003]在正常生產(chǎn)過(guò)程中，脫碳塔液位的控制非常重要。一旦液位跑高了，如不能及時(shí)準(zhǔn)確判斷將造成脫碳泵抽氣不打量，去氫氮壓縮機(jī)的凈化氣微量跑高、合成觸媒中毒等事故，影響30萬(wàn)噸/年合成氨系統(tǒng)，將造成系統(tǒng)停車(chē)，而且后續(xù)40萬(wàn)噸/年尿素生產(chǎn)也被迫停車(chē)。如果液位過(guò)低，脫碳塔2.7Mpa氣體串到0.49Mpa的閃蒸塔；易造成爆炸事故。所以，生產(chǎn)過(guò)程中脫碳塔的液位控制至關(guān)重要。[0004]現(xiàn)有技術(shù)的脫碳塔液位測(cè)量裝置，液位測(cè)量?jī)x表選用單平法蘭液位變送器，負(fù)壓室為導(dǎo)壓管以抵消塔內(nèi)的氣相壓力，生產(chǎn)過(guò)程中，其液位控制在60 %，但是液位變送器輸出時(shí)常出現(xiàn)起伏較大的波動(dòng)，有時(shí)是真實(shí)液位，有時(shí)則是假液位，在實(shí)際應(yīng)用中現(xiàn)場(chǎng)一次液位測(cè)量裝置影響最為嚴(yán)重。改造前，每年因假液位造成停車(chē)4 5次，沒(méi)有液位顯示，工藝人員幾乎無(wú)法操作，也是安全生產(chǎn)的重大隱患。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種穩(wěn)定性好、不會(huì)出現(xiàn)假液位測(cè)量現(xiàn)象的脫碳塔液位測(cè)量裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺憾。[0006]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):[0007]—種脫碳塔液位測(cè)量裝置，該裝置安裝在脫碳塔上，脫碳塔與一用于控制塔內(nèi)液位的DCS控制系統(tǒng)相連，塔上部依次串聯(lián)有脫碳泵和碳丙槽，塔下部依次串聯(lián)有調(diào)節(jié)閥、閃蒸槽和捕集器，塔內(nèi)部設(shè)置有填料層，其特征在于，所述脫碳塔與一雙法蘭毛細(xì)管插入式液位變送器相連。[0008]進(jìn)一步地，所述雙法蘭毛細(xì)管插入式液位變送器插入脫碳塔的深度為150mm。[0009]進(jìn)一步地，所述雙法蘭毛細(xì)管插入式液位變送器的上、下兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的距離為 2.65m。[0010]本實(shí)用新型具備的有益技術(shù)效果是:徹底避免了變送器負(fù)壓室導(dǎo)壓管進(jìn)液和負(fù)壓室導(dǎo)壓管及正壓室接口短管因硫磺堵塞等造成假液位現(xiàn)象，大大降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，消除了重大安全隱患，增強(qiáng)了脫碳系統(tǒng)操作的平穩(wěn)性，有效抑制了生產(chǎn)中的各種波動(dòng)對(duì)裝置的影響，也給后續(xù)尿素工段的安全、高產(chǎn)、低耗奠定了基礎(chǔ)，通過(guò)3年多的運(yùn)行，再也沒(méi)有因液位不準(zhǔn)造成停車(chē)事故，每年可節(jié)約因開(kāi)停車(chē)費(fèi)用200多萬(wàn)元，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
圖1是脫碳工段的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)的脫碳塔液位測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型脫碳塔液位測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
通過(guò)下面對(duì)實(shí)施例的描述，將更加有助于公眾理解本實(shí)用新型，但不能也不應(yīng)當(dāng)將申請(qǐng)人所給出的具體的實(shí)施例視為對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，任何對(duì)部件或技術(shù)特征的定義進(jìn)行改變和/或?qū)φw結(jié)構(gòu)作形式的而非實(shí)質(zhì)的變換都應(yīng)視為本實(shí)用新型的技術(shù)方案所限定的保護(hù)范圍。如圖1所示，脫碳塔高36.5m，直徑4.2m，液位測(cè)量上、下兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間距離為
2.65m，液位測(cè)量?jī)x表選用單平法蘭液位變送器，負(fù)壓室為導(dǎo)壓管以抵消塔內(nèi)的氣相壓力，生產(chǎn)過(guò)程中，其液位控制在60%，但是液位變送器輸出時(shí)常出現(xiàn)起伏較大的波動(dòng)，有時(shí)是真實(shí)液位，有時(shí)則是假液位，在實(shí)際應(yīng)用中現(xiàn)場(chǎng)一次液位測(cè)量裝置影響最為嚴(yán)重。改造前，每年因假液位造成停車(chē)4 5次，沒(méi)有液位顯示，工藝人員幾乎無(wú)法操作，也是安全生產(chǎn)的重大隱患。如圖2所示，從脫碳塔塔頂噴淋下來(lái)的碳丙液與底部來(lái)的變換氣逆流接觸的過(guò)程中，難免會(huì)有液體順著塔壁流至A點(diǎn)(液位檢測(cè)上接口)，進(jìn)入到變送器負(fù)壓室導(dǎo)壓管、集液罐，當(dāng)聚集液超過(guò)B點(diǎn)時(shí)，有多少高出的液柱就會(huì)抵消同樣高度的塔內(nèi)實(shí)際液位，變送器輸出將降低，送到主控室DCS控制系統(tǒng)(圖中未標(biāo)出)，造成液位顯示偏低，但實(shí)際上，液位是不偏低的，這時(shí)DCS就要發(fā)出控制信號(hào)去關(guān)小出口調(diào)節(jié)閥，不斷地聚集，儀表指示越來(lái)越低，調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度也越來(lái)越小，塔內(nèi)實(shí)際液位就越來(lái)越高，形成惡性循環(huán)。如不及時(shí)檢查并打開(kāi)排污閥，排掉負(fù)壓室的碳丙液，將造成惡性事故。在剛開(kāi)車(chē)近一年多時(shí)間內(nèi)，經(jīng)常出現(xiàn)負(fù)壓室導(dǎo)壓管內(nèi)聚集的碳丙液超過(guò)B點(diǎn)，導(dǎo)致DCS顯示假液位，無(wú)法自動(dòng)調(diào)節(jié)，為此，該車(chē)間被迫要求操作人員每班至少要到現(xiàn)場(chǎng)排集液罐8次，給工藝操作帶來(lái)極大的不便。其中，DCS為分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System)的英文簡(jiǎn)稱(chēng),它是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，突出控制功能分散、危險(xiǎn)分散、管理和顯示集中的設(shè)計(jì)理念。DCS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力強(qiáng)，系統(tǒng)可靠性高，其固有的強(qiáng)大多任務(wù)實(shí)時(shí)響應(yīng)能力更加適合于工業(yè)控制應(yīng)用，適于解決系統(tǒng)全局和局部性的復(fù)雜控制。從脫碳塔塔頂噴淋下來(lái)的碳丙液與底部來(lái)的變換氣逆流接觸的過(guò)程中，不僅吸收變換氣中的CO2,也吸收硫化物形成硫磺，我們?cè)谕＼?chē)檢修時(shí)，打開(kāi)液位接口法蘭及導(dǎo)壓管內(nèi)都發(fā)現(xiàn)有很多硫磺，堵塞負(fù)壓室導(dǎo)壓管、正壓室平法蘭與設(shè)備的接口短管，當(dāng)負(fù)壓室堵的嚴(yán)重時(shí)，將造成儀表指示偏高；正壓室短管堵塞嚴(yán)重時(shí)，造成儀表指示偏低并有起伏較大的波動(dòng)。脫碳塔液位也就無(wú)法自動(dòng)調(diào)節(jié)，造成停車(chē)事故。如圖3并結(jié)合圖1和圖2所示，原負(fù)壓室導(dǎo)壓管根部接口改為DN80接口短管帶法蘭，原根部閥、導(dǎo)壓管、集液管、排污閥取消；脫碳塔與一用于控制塔內(nèi)液位的DCS控制系統(tǒng)相連，塔上部依次串聯(lián)有脫碳泵和碳丙槽，塔下部依次串聯(lián)有調(diào)節(jié)閥、閃蒸槽和捕集器，塔內(nèi)部設(shè)置有填料層，所述脫碳塔與一雙法蘭毛細(xì)管插入式液位變送器DN80相連，雙法蘭毛細(xì)管插入式液位變送器DN80插入脫碳塔的深度為150_，不要插入太多，以防塔內(nèi)物損壞液位變送器探頭膜片，雙法蘭毛細(xì)管插入式液位變送器DN80的上、下兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的距離為2.65m。通過(guò)改進(jìn)，徹底避免了變送器負(fù)壓室導(dǎo)壓管進(jìn)液；負(fù)壓室導(dǎo)壓管及正壓室接口短管因硫磺堵塞等造成假液位現(xiàn)象。大大降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，消除了重大安全隱患，增強(qiáng)了脫碳系統(tǒng)操作的平穩(wěn)性，有效抑制了生產(chǎn)中的各種波動(dòng)對(duì)裝置的影響，也給后續(xù)尿素工段的安全、高產(chǎn)、低耗奠定了基礎(chǔ)，通過(guò)3年多的運(yùn)行，再也沒(méi)有因液位不準(zhǔn)造成停車(chē)事故，每年可節(jié)約因開(kāi)停車(chē)費(fèi)用200多萬(wàn)元，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。當(dāng)然，本實(shí)用新型還可以有其他多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種脫碳塔液位測(cè)量裝置，該裝置安裝在脫碳塔上，脫碳塔與一用于控制塔內(nèi)液位的DCS控制系統(tǒng)相連，塔上部依次串聯(lián)有脫碳泵和碳丙槽，塔下部依次串聯(lián)有調(diào)節(jié)閥、閃蒸槽和捕集器，塔內(nèi)部設(shè)置有填料層，其特征在于，所述脫碳塔與一雙法蘭毛細(xì)管插入式液位變送器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫碳塔液位測(cè)量裝置，其特征在于，所述雙法蘭毛細(xì)管插入式液位變送器插入脫碳塔的深度為150mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫碳塔液位測(cè)量裝置，其特征在于，所述雙法蘭毛細(xì)管插入式液位變送器的上、下兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的距離為2.65m。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種脫碳塔液位測(cè)量裝置，脫碳塔與一用于控制塔內(nèi)液位的DCS控制系統(tǒng)相連，塔上部依次串聯(lián)有脫碳泵和碳丙槽，塔下部依次串聯(lián)有調(diào)節(jié)閥、閃蒸槽和捕集器，塔內(nèi)部設(shè)置有填料層，脫碳塔與一雙法蘭毛細(xì)管插入式液位變送器相連。改進(jìn)后的脫碳塔液位測(cè)量裝置避免了變送器負(fù)壓室導(dǎo)壓管進(jìn)液和負(fù)壓室導(dǎo)壓管及正壓室接口短管因硫磺堵塞等造成的假液位現(xiàn)象，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，消除了重大安全隱患，增強(qiáng)了脫碳系統(tǒng)操作的平穩(wěn)性，有效抑制了生產(chǎn)中的各種波動(dòng)對(duì)裝置的影響，也給后續(xù)尿素工段的安全、高產(chǎn)、低耗奠定了基礎(chǔ)，通過(guò)3年多的運(yùn)行再也沒(méi)有因液位不準(zhǔn)造成停車(chē)事故，每年可節(jié)約因開(kāi)停車(chē)費(fèi)用200多萬(wàn)元，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)B01D53/18GK203061028SQ20122035474
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者孟慶順, 陸萍, 葉方, 王洪玲, 王元, 陳允贊, 張啟雷, 張培娟 申請(qǐng)人:江蘇晉煤恒盛化工股份有限公司