王 許

（中海石油建滔化工有限公司，海南東方 572600）

在化工生產(chǎn)的精餾操作中，精餾塔的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)一個(gè)工廠(chǎng)的效益至關(guān)重要，精餾塔的差壓是衡量塔內(nèi)氣體負(fù)荷大小的主要因素，也是判斷精餾操作進(jìn)料、出料是否均衡的重要標(biāo)志，精餾塔差壓的平穩(wěn)操作對(duì)精餾塔的穩(wěn)定運(yùn)行有著非常重要的影響，因此，甲醇精餾塔差壓測(cè)量?jī)x表的良好穩(wěn)定運(yùn)行就顯得尤為重要。

1 精餾塔壓差參考意義概述

在甲醇精餾塔內(nèi)把含甲醇的液體混合物多次部分汽化，同時(shí)又把氣體混合物多次部分冷凝，從而使甲醇從混合物中分離出來(lái)，得到所要求質(zhì)量的精甲醇；對(duì)于精餾塔來(lái)說(shuō)，壓差是衡量精餾塔性能的一個(gè)重要參數(shù)；在保證產(chǎn)品質(zhì)量需要的熱負(fù)荷下，壓差越小越好，分離效果也就越好，處理能力也越高。所以塔設(shè)備一定的情況下，要根據(jù)壓差變化的具體原因進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整操作，使差壓控制在允許的范圍之內(nèi)。精餾塔壓差的控制對(duì)精餾塔的工作效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行起著重要的影響，所以在精餾操作中，要重視壓差控制并且要控制好壓差，使生產(chǎn)裝置穩(wěn)定運(yùn)行。

2 精餾塔差壓測(cè)量?jī)x表工作原理和缺陷分析

甲醇二期精餾塔塔壓測(cè)量?jī)x表原始設(shè)計(jì)采用的是差壓測(cè)量?jī)x表，由于精餾塔高度較大，因此導(dǎo)致差壓測(cè)量?jī)x表的導(dǎo)壓管長(zhǎng)度很長(zhǎng)（為了保證儀表的測(cè)量精度，減少滯后，管路應(yīng)盡量短；對(duì)于高溫高壓蒸汽，為了使冷凝液充分冷凝，要求測(cè)量管線(xiàn)有一定長(zhǎng)度；對(duì)于波動(dòng)較大介質(zhì)，也要求測(cè)量管線(xiàn)有一定長(zhǎng)度，以使波動(dòng)平穩(wěn)，但最長(zhǎng)為50m）。

由于差壓變送器的導(dǎo)壓管距離較長(zhǎng)，同時(shí)精餾塔頂部介質(zhì)為溫度較高的氣體，而中部則為溫度較高的液體，再加上氣相取壓口出沒(méi)有冷凝管，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)壓管內(nèi)存在氣泡，導(dǎo)致差壓變送器測(cè)量結(jié)果波動(dòng)較大，進(jìn)而影響工藝操作人員對(duì)精餾塔差壓的控制。

3 精餾塔差壓測(cè)量?jī)x表波動(dòng)故障處理

3.1 精餾塔差壓測(cè)量?jī)x表波動(dòng)分析改造

針對(duì)差壓測(cè)量?jī)x表在實(shí)際使用中出現(xiàn)測(cè)量結(jié)果波動(dòng)較大的原因進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際工況和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況，將原精餾塔兩塊差壓測(cè)量?jī)x表更改為三塊壓力變送器，精餾塔身塔頂壓力差和塔底塔身壓力差通過(guò)減法器PY4201和PY4203實(shí)現(xiàn)測(cè)量，這樣就能減少由于導(dǎo)壓管過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的測(cè)量誤差，使工藝操作人員能夠更好地去控制系統(tǒng)參數(shù)，進(jìn)而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。改造前后精餾塔差壓測(cè)量工藝流程和控制圖見(jiàn)圖1～圖4。

圖1 精餾塔差壓測(cè)量工藝流程圖（改造前）

圖2 精餾塔差壓測(cè)量控制圖（改造前）

精餾塔壓更換壓力測(cè)量?jī)x表原理如圖3所示。

圖3 精餾塔差壓測(cè)量工藝流程圖（改造后）

圖4 精餾塔差壓測(cè)量控制圖（改造后）

3.2 壓力變送器選型分析

在精餾塔差壓測(cè)量?jī)x表的選用方面，雖然被測(cè)介質(zhì)甲醇為無(wú)色透明液體，但在濃度較低時(shí)對(duì)金屬也會(huì)有輕微腐蝕，因此必須選用法蘭隔離型變送器；考慮到設(shè)備的工作壓力為0.7～0.8MPa，變送器的壓力等級(jí)也必須與應(yīng)用場(chǎng)合相符合；從經(jīng)濟(jì)角度上講，外膜片及插入部分材質(zhì)比較重要，要選合適，但連接法蘭可以降低材質(zhì)要求，如選用碳鋼，這樣會(huì)節(jié)約很多成本；從選用變送器測(cè)量范圍上來(lái)說(shuō)，變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍，使用的量程范圍設(shè)定在它量程的1/4～3/4段，這樣精度會(huì)有所保證，綜合考慮下決定選用穩(wěn)定性和耐久性更高的羅斯蒙特3051系列變送器。

3.3 儀表通訊及數(shù)據(jù)同步分析

該兩塊變送器的通訊應(yīng)用的是總線(xiàn)協(xié)議，從現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過(guò)兩塊3051壓力變送器將壓力信號(hào)通過(guò)總線(xiàn)電纜傳到現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)箱的安全柵，再通過(guò)電纜接入系統(tǒng)AI卡件，最后通過(guò)計(jì)算塊實(shí)現(xiàn)差壓檢測(cè)；其中采用雙絞線(xiàn)傳輸信號(hào)，減少大量導(dǎo)線(xiàn)，提高了可靠性和抗干擾能力；與此同時(shí)，為了保證一個(gè)差壓測(cè)量的兩塊壓力變送器測(cè)量數(shù)據(jù)在系統(tǒng)處理中不出現(xiàn)延時(shí)，把兩塊儀表的數(shù)據(jù)放在同一塊卡件上，對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)都采用高速掃描，來(lái)保證數(shù)據(jù)的同步性，減小因數(shù)據(jù)處理同步產(chǎn)生的測(cè)量誤差，提高測(cè)量精度。精餾塔差壓測(cè)量?jī)x表通訊圖見(jiàn)圖5。

圖5 精餾塔差壓測(cè)量?jī)x表通訊圖

3.4 方案實(shí)施前后效果對(duì)比分析

方案實(shí)施前后效果對(duì)比分析見(jiàn)圖6～圖7。

圖6 精餾塔差壓測(cè)量?jī)x表趨勢(shì)圖（改造前）

圖7 精餾塔差壓測(cè)量?jī)x表趨勢(shì)圖（改造后）

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)差壓儀表的改造，儀表運(yùn)行情況良好，減少了儀表指示波動(dòng)，進(jìn)而提高了精餾塔差壓的控制精準(zhǔn)度，從而使得精餾塔的工作效率、產(chǎn)品質(zhì)量都有了明顯的提升，與此同時(shí)，也間接論證了采用兩塊壓力變送器來(lái)代替一塊壓差儀表作為精餾塔差壓測(cè)量的可行性，拓展了由于安裝條件受限影響精餾塔這種正負(fù)相距離大以及氣液混合介質(zhì)設(shè)備的差壓測(cè)量，而合理利用不同測(cè)量方式來(lái)進(jìn)行差壓測(cè)量在精餾塔類(lèi)似設(shè)備中具有良好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。