單爐雙塔的技術(shù)設(shè)計(jì)由于初餾塔由正壓操作變?yōu)樨?fù)壓操作，相應(yīng)的液位計(jì)的選擇也需要相應(yīng)的變更，闡述了工業(yè)萘初餾塔底液位的測(cè)定

磁翻轉(zhuǎn)板液位計(jì)等3種常見液位計(jì)的選擇、問題及改進(jìn)。

1概要

萘是有機(jī)化工的重要原料，廣泛用于合成纖維、橡膠、樹脂、染料等的生產(chǎn)。 目前，除少數(shù)焦化廠根據(jù)需要生產(chǎn)精制萘外，大多數(shù)工廠還生產(chǎn)含有96%以上萘的工業(yè)萘。 工業(yè)萘是煤煉焦時(shí)生成的，焦油中有90%以上的萘油，少量的萘油殘留在用初冷器冷卻的氣體中。 用焦油蒸餾得到的萘油、洗油混合成分或者酚油、萘油和洗油混合成分清洗后的酚油、洗油后的萘油是生產(chǎn)工業(yè)萘的原料。 工業(yè)萘幾乎都是精餾法生產(chǎn)的，分批式和連續(xù)式兩種方法，多采用單爐單塔、雙爐雙塔的生產(chǎn)工藝。 現(xiàn)在的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)變成了單爐雙塔的方式。

單爐單塔蒸餾過程由一臺(tái)蒸餾塔和一臺(tái)管式爐組成。 工業(yè)萘采自蒸餾塔的側(cè)線。 蒸餾塔底部用管式爐供熱。

雙爐雙塔蒸餾過程由蒸餾塔2臺(tái)和管式爐2臺(tái)組成。 即，初餾塔由酚油餾分供給熱量，精餾塔由工業(yè)萘和洗油餾分供給熱量，2臺(tái)蒸餾塔分別由2臺(tái)管式爐供給熱量。

單爐雙塔蒸餾過程由蒸餾塔2臺(tái)和管式爐1臺(tái)組成。 也就是說(shuō)，在初餾塔供給苯酚油餾分，在精餾塔供給工業(yè)萘和洗油餾分，2臺(tái)蒸餾塔全部從1臺(tái)管式爐供給熱量。

目前廣泛應(yīng)用的是二爐二塔連續(xù)精餾技術(shù)，但能耗高是其主要缺點(diǎn)。 為了降低能耗，改進(jìn)了原工藝，采用了單爐雙塔常減壓的生產(chǎn)工藝。 也就是說(shuō)，該工藝將初餾塔的操作由正壓變?yōu)樨?fù)壓，精餾塔保持常壓操作，達(dá)到了節(jié)約能耗的目的。 由于工業(yè)萘初餾塔由原來(lái)的正壓操作變?yōu)樨?fù)壓操作，塔底液位測(cè)量?jī)x表也需要相應(yīng)的調(diào)整。

工業(yè)萘初餾塔塔底液位檢測(cè)的意義和重要性主要有以下兩點(diǎn)

(1)塔底液位高于正常操作值時(shí)，進(jìn)入精餾塔的原料中酚油含量增高，易影響產(chǎn)品質(zhì)量。

(2)塔底液位低于正常操作值時(shí)，塔頂酚油中萘含量增加，萘產(chǎn)品收益率降低。 由于液位穩(wěn)定性與生產(chǎn)穩(wěn)定性直接相關(guān)，是確保產(chǎn)品質(zhì)量合格的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此工業(yè)萘初餾塔塔底液位測(cè)量的準(zhǔn)確性非常重要，塔底液位測(cè)量?jī)x的準(zhǔn)確性是確保產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

雙料位計(jì)的應(yīng)用狀況及效果

(1)雙凸緣差壓變送器工業(yè)萘初餾塔底的介質(zhì)是萘油、洗油餾分，該介質(zhì)溫度低時(shí)粘度大，容易結(jié)晶，因此容易被普通的拉壓管堵塞，為了解決該問題，在測(cè)定工業(yè)萘初餾塔底的液位時(shí)，采用雙凸緣差壓變送器，如圖1所示

發(fā)射器的凸緣直接與容器的凸緣連接，作為傳感器的測(cè)量頭4 (金屬膜盒)經(jīng)由毛細(xì)管5與發(fā)射器的測(cè)量室連通，在由膜盒、毛細(xì)管和測(cè)量室構(gòu)成的關(guān)系內(nèi)充滿硅油，發(fā)揮作為傳遞壓力的介質(zhì)而將發(fā)射器與被測(cè)量介質(zhì)隔離的作用

雙凸緣差壓變送器主要應(yīng)用u形管的原理，通過上凸緣和氣相空間，通過下凸緣和液相介質(zhì)，差壓變送器測(cè)得的差壓與容器液位相對(duì)應(yīng)，但氣相和液相連通管必須保持暢通。

由于初餾塔底為負(fù)壓，雙凸緣差壓變送器越設(shè)置在承受壓力的端口位置以下越好，必須進(jìn)行零點(diǎn)的移動(dòng)。 盡管經(jīng)過處理，測(cè)量結(jié)果仍然不準(zhǔn)確。 另外，初餾塔塔底負(fù)壓要求保持-65kPa，塔底溫度要求控制在190℃，長(zhǎng)時(shí)間使用雙凸緣差壓變送器時(shí)，膜盒經(jīng)常變形，變形不能恢復(fù)，液面水平也無(wú)法測(cè)定。 因此，需要在運(yùn)行一段時(shí)間后更換差壓變送器。 在增加費(fèi)用的同時(shí)，也增加了維修量，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。

(2)電動(dòng)內(nèi)浮子液位寄存器

針對(duì)用雙凸緣差壓變送器測(cè)量負(fù)壓電平的缺點(diǎn)，在選擇電平變送器的情況下選擇電動(dòng)內(nèi)浮子電平變送器。 電動(dòng)內(nèi)浮球變送器由檢測(cè)轉(zhuǎn)換和電流放大兩部分組成。 檢測(cè)部分由浮球、中心軸平衡錘構(gòu)成杠桿的原理，使浮球的浮力與平衡錘平衡。 液位變化的球的位置變化時(shí)，通過四連桿機(jī)構(gòu)變換為直線位移，運(yùn)動(dòng)差動(dòng)變壓器鐵心，輸出電壓信號(hào)，通過放大器放大為直流4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)后輸出。

電動(dòng)內(nèi)浮球液位寄存器適用于測(cè)量各種介質(zhì)液位，尤其適用于高溫粘稠的污染介質(zhì)液位測(cè)量。 改進(jìn)的變送器精度高，反應(yīng)靈敏，線性強(qiáng)，負(fù)載能力強(qiáng)，安裝方便，只需選擇連接法蘭的尺寸即可。 測(cè)量初餾塔塔底液位時(shí)，電動(dòng)內(nèi)浮球液位變送器在小范圍內(nèi)的測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確。 但工業(yè)萘的生產(chǎn)塔底水平范圍越大越好，一般需要15萬(wàn)噸焦油加工工序，測(cè)定水平范圍為2.5m左右。 但是，電動(dòng)內(nèi)浮球液位變送器為連桿結(jié)構(gòu)，另一方面，由于范圍大，連桿容易彎曲變形，影響正確性，另一方面，其插入深度受所測(cè)量的設(shè)備直徑的影響。 例如，選擇電動(dòng)內(nèi)浮球液位變送器一般可測(cè)量的范圍為1.2m，將浮球安裝在過程規(guī)定的位置上時(shí)，所測(cè)量的范圍在平衡點(diǎn)的位置上只有下方600mm，在過程中只能檢測(cè)范圍1.2m，因此不能滿足控制要求。 因此，使用電動(dòng)內(nèi)浮球液位寄存器的初餾塔塔底液位的檢測(cè)和控制效果也不太好。

(3)頂裝式磁翻轉(zhuǎn)板液位計(jì)(變送器)

使用磁板液位計(jì)(變送器)測(cè)量液位可以彌補(bǔ)測(cè)量范圍狹窄的缺點(diǎn)，但采用側(cè)固式時(shí)，工業(yè)萘初餾塔底的介質(zhì)為萘油、洗油餾分，負(fù)壓操作時(shí)的溫度達(dá)到190℃，低溫時(shí)容易結(jié)晶，因此側(cè)固式磁板液位計(jì)(變送器) 側(cè)裝式磁板液位計(jì)(變送器)設(shè)備的接收管較小，因此即使對(duì)接收管部分進(jìn)行保溫?zé)崽幚?，由于口徑較小，經(jīng)常發(fā)生堵塞，常常會(huì)進(jìn)行維護(hù)，影響操作。

在綜合考慮這些問題的基礎(chǔ)上，決定用頂裝式磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)(變送器)測(cè)量初餾塔的塔底液位。 既然測(cè)量了塔底的液面水平，頂裝載式磁反轉(zhuǎn)板水平計(jì)(發(fā)射器)是如何測(cè)量的有疑問的頂裝載式磁反轉(zhuǎn)板水平計(jì)(發(fā)射器)進(jìn)行的初餾塔塔底液位測(cè)量的安裝如圖2所示。 首先，決定設(shè)備外的接收管7的尺寸，如果接收管徑過大，則檢查閥的口徑也必須相應(yīng)地增大，增加投資和占有空間，一般設(shè)計(jì)為設(shè)備外接收管7的直徑為DN80mm，設(shè)備安裝套筒4的直徑為DN100mm。 設(shè)備外接收管7和設(shè)備安裝套筒4是能夠在現(xiàn)場(chǎng)制作的方式，材質(zhì)為20#鋼即可。 該測(cè)定方式在北方寒冷地區(qū)使用時(shí)，只要在安裝了設(shè)備外的軟管7和磁板液位計(jì)(變送器)的套筒4的外部制作一根蒸汽和熱管即可。 避免了測(cè)量介質(zhì)的結(jié)晶化問題。

另一個(gè)天花板安裝式

磁盤液位計(jì)(變送器)可以測(cè)定介質(zhì)溫度為400℃(溫度因廠家而異)的高介質(zhì)，該測(cè)定方法不受塔內(nèi)壓力的影響，可以是正壓也可以是負(fù)壓。 因此，在測(cè)量初餾塔塔的塔底液位時(shí)，采用該儀器更為有效。 另外，經(jīng)過這樣的改造，只購(gòu)買了頂裝式磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)(寄存器)的部分，減少了儀器的投資。 另外，儀表發(fā)生問題時(shí)，可立即進(jìn)行維護(hù)檢查，操作簡(jiǎn)單。 因此，在今后的工業(yè)萘生產(chǎn)過程中，用這種方式測(cè)定塔底液位是值得推廣的。

3應(yīng)用實(shí)績(jī)

黃驊信諾立興煤化工有限公司的30萬(wàn)噸加工工序中，工業(yè)萘蒸餾工序的初餾塔和精餾塔的塔底液位均采用這種頂裝式磁板液位計(jì)(變送器)測(cè)量液位，2007年投入使用，迄今效果良好，測(cè)量準(zhǔn)確，維護(hù)量少

河南安陽(yáng)寶碩焦炭有限公司30萬(wàn)噸加工工程中，初餾塔為負(fù)壓操作，塔底液位的測(cè)量也采用這種頂裝式磁板液位計(jì)(變送器)方式，投入2010年，迄今效果甚佳。

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