高壓分離器室內(nèi)外液位不同的原因

孫連成 崔啟福 楊翌

摘 要：平穩(wěn)操作下，高壓分離器現(xiàn)場玻璃板液位計(jì)的液位，總會與室內(nèi)DCS系統(tǒng)中外浮筒式液位計(jì)測量值有一定偏差，偏差值在玻璃板可視液位的±15%以內(nèi)。這個(gè)偏差會使高壓分離器液位過高或過低，帶來事故隱患。作者對這一現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析，討論了兩種液位計(jì)的工作原理，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出現(xiàn)場玻璃板液位計(jì)讀取的液位與室內(nèi)顯示偏差量ΔH與高壓分離器中液體密度ρ之間的關(guān)系式，進(jìn)而總結(jié)出避免因高壓分離器內(nèi)液體密度的變化導(dǎo)致液位過高或過低的方法。

關(guān)鍵詞：高壓分離器 外浮筒式 玻璃板 液位計(jì) 偏差

中圖分類號：TB657.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-00-01

1 高壓分離器簡介

高壓分離器是煉油廠加氫裂化裝置關(guān)鍵設(shè)備之一。它的作用是把反應(yīng)生成油在15 MPa壓力下，氣（含氫氣、硫化氫、干氣等）、油、水（含硫化氫的酸性水）三相分離。高壓分離器其內(nèi)的液體分為上下兩層：上層為反應(yīng)生成油，下層為含有硫化氫的酸性水。本套裝置對其液位的測量，共有4種液位計(jì)：壓差式液位計(jì)（1個(gè)）、外浮筒式液位計(jì)（1個(gè)）、外浮球式液位開關(guān)（3個(gè)）、玻璃板液位計(jì)（1個(gè)）。其中壓差式、外浮筒式液位計(jì)以電信號的形式傳輸?shù)绞覂?nèi)DCS控制系統(tǒng)中顯示具體數(shù)值。DCS系統(tǒng)會根據(jù)外浮筒式液位計(jì)顯示的數(shù)值，自動(dòng)調(diào)節(jié)高壓分離器去低壓分離器的調(diào)節(jié)閥開度，控制高壓分離器液位?，F(xiàn)場高分玻璃板液位計(jì)讀取的液位，常常與外浮筒式液位計(jì)測量值有偏差，偏差值大約在玻璃板液位計(jì)可視液位的±15%以內(nèi)。這個(gè)偏差會造成高壓分離器液位過高或過低。液位過高會觸發(fā)高壓分離器頂液位開關(guān)聯(lián)鎖（三取二），從而導(dǎo)致裝置停運(yùn)。液位過低會使高壓分離器內(nèi)的高壓氣體（約15 MPa）竄入低壓分離器內(nèi)（約2 MPa），造成嚴(yán)重事故。

2 液位計(jì)工作原理

2.1 玻璃板液位計(jì)工作原理

玻璃板液位計(jì)是利用連通器原理顯示容器內(nèi)液位的。它讀取液位有準(zhǔn)確、可靠、直觀的特點(diǎn)。玻璃板液位計(jì)失準(zhǔn)的原因，一般是由于玻璃板與容器連通的氣液相導(dǎo)管堵塞，或者高壓分離器內(nèi)酸性水界位高于玻璃板液相導(dǎo)管，水比油重，容器內(nèi)油位上漲，壓入玻璃板內(nèi)的水位升高較少，度數(shù)不準(zhǔn)[1]。在正常操作條件下，其顯示的液位為容器內(nèi)真實(shí)液位。

2.2 外浮筒式液位計(jì)工作原理

3.2 結(jié)語

此設(shè)備的外浮筒式液位計(jì)，是按液體密度為770 kg/m3計(jì)算和調(diào)校的。平穩(wěn)生產(chǎn)、反應(yīng)生成油密度近似為770 kg/m3時(shí)，現(xiàn)場玻璃板液位與室內(nèi)顯示數(shù)值一致。當(dāng)轉(zhuǎn)化率升高，生成油密度降低，浮筒所受浮力減少而下沉，增加，室內(nèi)DCS系統(tǒng)根據(jù)液位減少量控制調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，進(jìn)而使高壓分離器內(nèi)液位升高，浮筒恢復(fù)原來位置。由（3）式可得，基本不變，液體密度與室內(nèi)外液位差之間存在類反比關(guān)系。

4 指導(dǎo)意義

（1）通過現(xiàn)場與室內(nèi)校對液位，參考轉(zhuǎn)化率是否合適。（2）室內(nèi)不可控制高壓分離器液位過高或過低，控制指標(biāo)為40%～60%。以防轉(zhuǎn)化率改變時(shí)導(dǎo)致液位過高觸發(fā)聯(lián)鎖停車，過低導(dǎo)致高低壓分離器串壓。（3）該文構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型，對于盛裝密度改變的液體的容器，用浮筒式液位計(jì)測量液位時(shí)，也同樣適用。

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