咨询服务热线
0517-86996066
18915186518

热点资讯

咨询热线:

0517-86996066

邮件:

电话:

地址: 江苏华云仪表有限公司

闪蒸槽液位计问题分析与改进


文章日期:2018-03-20|阅读数:


  某公司三聚氰胺装置采用欧技高压法工艺,具有运行周期长、产品质量好等优点,在市场上具有较高的竞争力。然而,在运行过程中,多次出现产品质量问题,造成了较大的经济损失。在历次产品质量事故中,闪蒸槽液位计指示漂移造成气相带液是事故的主要原因之一。为避免事故的再次发生,公司对液位计进行多次改进,解决了液位计指示漂移的问题,保证了装置的稳定运行。

1、工艺流程:
  欧技三聚氰胺工艺采用无催化剂高压法生产技术,99.8%以上的尿素溶液在压力 8.0 MPa、温度 380℃的条件下缩合生成三聚氰胺,经过急冷冷却溶解进入液相,并闪蒸出氨和绝大部分的二氧化碳,再经过汽提脱除 CO2,在水解塔中与加入的质量分数为13% ~14%的氨反应,使缩聚物水解为三聚氰胺,通过净化系统的杂质过滤、吸附脱色,在结晶器中冷却,使三聚氰胺于温度 45 ℃下结晶,经过离心分离、干燥得到成品三聚氰胺。含有氨及副产物 OAT(三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺)的母液经过氨回收系统将氨回收,循环利用;氨精馏塔釜液进入闪蒸槽闪蒸出低压蒸气返回 CO2汽提塔作为汽提气,以回收部分热量。一旦闪蒸槽液位计故障,将会造成副产物 OAT 进入 CO2汽提塔,***终造成前系统 OAT 含量超标,结晶进入产品中,造成产品浊度超标。

2、问题分析及处理:
  在原始设计中,为增加仪表指示的可靠性,闪蒸槽采用了双液位计指示,分别选用了雷达液位计和差压式液位计。但是在使用过程中都出现了液位指示不准的现象,我们对出现的问题进行了分析,并进行了相应的改造,***终解决了液位计指示的问题。

2.1、雷达液位计:
2.1.1、故障现象及原因分析:
  在使用过程中,发现雷达液位计 LT-86005 仪表输出一直位于***大值,完全失去了参考价值。利用停车机会,对该液位计进行了检查,检查发现进液口对面的器壁有明显的冲刷痕迹,液位计上有部分白色结晶物。
  雷达天线周期性地发射微波脉冲,在被测物料表面产生反射,并被雷达系统所接收。天线接收反射的微波脉冲并将其传给电子线路,微处理器对此信号进行处理,识别出微波脉冲在物料表面所产生的回波,并据此计算物位,其工作原理图如图 1 所示。
图 1 脉冲雷达液位计的工作原理图

图 1 脉冲雷达液位计的工作原理图
  图 1 中,雷达液位计与物料表面的距离 H(以雷达液位计的过程连接处作为测量参考点)与天线发射的微波脉冲的时间行程 t 成正比,则H = ct/2式中,c 表示光速。
  根据测量原理及天线有结晶的情况,对问题进行了分析:
(1)为了减少气相带液,我们将闪蒸槽液位控制偏低,在进料口以下,而且进料口无挡板,氨汽提塔底部送入物料直接冲击在闪蒸槽器壁上,造成液滴飞溅,而且液面扰动较大,液面湍动有可能引起多径反射,表面的泡沫可能会吸收或反射雷达波,湿泡沫表面会反射微波信号;当介质表面为稠而厚的泡沫时,会导致测量误差较大或无法测量;
(2)物料中为易结晶的 OAT 介质且黏度较大,飞溅的物料黏结在天线上,形成虚假回波,导致液位指示偏高。

2.1.2、问题处理:
  拆下罩子法兰和石英窗法兰,用绸布蘸酒精、汽油等溶剂擦揩石英表面,不可用碱性溶剂擦洗,***后将石英玻璃擦干净,仪表指示恢复正常。但投入运行不久后又再次出现指示满量程的问题。为彻底解决问题,对设备及操作要求进行了以下改进:闪蒸槽液位控制由 30%提高至 50%,并在物料入口处增加挡板。该方法减少了液位扰动对液位指示的影响,避免了物料在雷达天线上结晶形成虚假回波,解决了液位指示异常的问题。

2.2、差压式液位计:
2.2.1、故障现象及原因分析:
  设备运行一段时间之后,液位指示出现偏低情况,导致闪蒸槽漫液,出现产品质量事故,使公司直接损失近百万元。后期检修时发现,气相导压管有物料结晶堵塞。分析原因为:由于闪蒸槽液位控制偏   低,导致进液口高于液面,液滴飞溅逐渐导致气相导压管根部物料结晶堵塞,负向压力偏高,造成液位指示偏低。
  差压式液位计是利用容器内的液位改变时,由液柱产生的静压也相应变化的原理工作的。
  对密闭贮槽,设底部压力为 P,液面上的压力为PS,液位高度为 H,则有:P=PS+ ρg H式中:ρ 为介质密度,g 为重力加速度。
  则 ΔP=P-PS= ρg HΔP 表示压差,压差与液位高度 H 成正比。通常被测介质的密度是已知的,测出压差就能够计算出被测液位高度,所以正负向的压力指示是影响液位测量的重要因素。

2.2.2、问题处理:
  对差压式液位计进行后期改造,见图 2 虚线部分。
图 2 闪蒸槽差压式液位计简图
图 2 闪蒸槽差压式液位计简图
  将液位计正、负向隔离,增加负向冲洗水,保持两向同时冲洗,避免导压管出现堵塞。目前差压式液位计运行稳定,几年来未出现因液位计指示原因造成的产品质量问题,为公司减少经济损失几百万元。

 3、结语:
  液位计是化工生产中非常重要的仪表,要根据介质类型及工况进行选型和设计,这样才能保证仪表正常工作。三聚氰胺装置由于其介质易结晶的特性,仪表需要考虑防堵和防结晶的问题。通过对闪蒸槽液位计的分析及改造,不但彻底解决了漫液造成的产品质量事故问题,保证了装置的稳定运行,为公司减少了数百万元的直接经济损失,也为其他同类仪表问题的分析及处理提供了借鉴。


随机推荐