阿牛巴流量計在醋酸工藝中的應用
流量測量是化工裝置中最為基礎的工藝要求。目前國內市場上流量測量的方法多種多樣,原理各不相同,如差壓式、浮子式、容積式、渦輪式、旋渦式、超聲波式、科氏力質量式、熱式、電磁式、靶式等等。一般要根據工藝要求如操作溫度、壓力;介質的粘度、導熱系數、腐蝕強弱;管道允許阻力降大小;測量精度高低、價格以及現場維護方便性等來選擇合適的流量計。
低壓甲醇羰基法合成醋酸是以CO和甲醇為原料,羰基銠為主催化劑,氫碘酸、碘甲烷為助催化劑,在190℃、2.8hiP條件下合成粗醋酸,然后經閃蒸、分離提純等到純凈醋酸產品,是目前生產醋酸先進的工藝。國內運用該技術生產醋酸的裝置不斷建設,正處于快速發展階段。此工藝特點是高溫、強腐蝕性,腐蝕介質除多種濃度和溫度的醋酸外,還有氫碘酸、碘甲烷等極強腐蝕介質,腐蝕環境復雜。
隨著流量測量技術的不斷進步,針對醋酸裝置中原有部分孔板、渦街、渦輪、橢圓齒輪等流量測量儀表易磨損、被介質腐蝕泄漏、壽命短、維護工作量大等不足,在醋酸裝置技改時,根據工藝要求以及不同介質的特點,選用多種新型流量計代替原設計的流量計,在生產實踐中取得了良好效果,既滿足了工藝要求又大幅度降低了投資和維護強度,下面簡要介紹阿牛巴流量計的使用情況。
1、阿牛巴流量計的特點
阿牛巴流量計是基于伯努利能量守恒原理和皮托管測量原理而發展起來的差壓均速管流量計。其經歷了3個發展階段:第1代圓形阿牛巴,檢測桿斷面是圓形的;第2代寶石I型,檢測桿斷面是菱形,第2代改進寶石Ⅱ型,檢測桿斷面是改進菱形;第3代T型阿牛巴,測量桿斷面是T型。
T型阿牛巴流量計具有優良的本質抗堵性能,精度高穩定性好,突出的信噪比和量程比,一體化安裝溫壓補償,安裝便利等特點。阿牛巴流量計可以測量介質的體積流量或質量流量,T型阿牛巴與多參數變送器結合就可以測量出介質的質量流量,多參數變送器內置了高精度的差壓變送器、絕壓變送器、溫度變送器、高速CPU和大容量數據存儲器。該存儲器存儲了各種流體在不同壓力、溫度下在溫度補償公式中所需要使用的物性參數,包括密度、粘度、氣體常數、壓縮系數、等容比熱等數據,根據流體實際變化的工作壓力、溫度進行實時、動態最完全的補償計算,最大程度地消除各個造成流量測量誤差的因素。對于蒸汽流量測量會自動判斷蒸汽處于飽和、不飽和還是過熱的狀態,并自動進行補償計算。測量精度約1%,測量桿材質有不銹鋼、哈氏合金,過程溫度最高可達6770C。
阿牛巴流量計特別適用于氣體和蒸汽的測量,一體化阿牛巴流量計相對孔板流量計有以下主要優勢:單一的一體化裝配,節省部件;
- 無需引壓管;提高流量計的可靠性和測量精度;
- 降低安裝費用和時間;減少維護強度和費用;
- 減少潛在的泄漏,減少環境污染;
- 降低永久壓力降,節約能源;更能適應裝置負荷的變化。
2、阿牛巴流量計選用注意事項
阿牛巴流量計的機械尺寸是根據要安裝的管道尺寸量身定制的,其流量測量范圍也是根據用戶提供的流量數據計算、標定的。因此提供的流量數據和管道數據一定要正確元誤,否則會造成大的測量誤差。T型阿牛巴流量計雖然具有本質抗堵的特性,但下面2種情況需要注意:
①流體中是否有黏粘性的雜質,比如說未經電除焦、除塵的水煤氣,煤氣中的焦油和粉塵等會黏附在傳感器上,大大影響測量精度;
②流體中雜質較多,并且裝置間歇操作,有經常停車而且時間長的情況,在斷流的時問里,雜質可能會干燥,并結垢在傳感器的表面,長年累月將堵塞取壓口。
3、阿牛巴流量計的應用
山東某化工廠2#醋酸生產裝置中原料氣CO和再沸器加熱蒸汽的測量都是孔板流量計。原料氣CO流程長,孔板板流量計有8只,永久壓力損失大,隨著裝置負荷的不斷提升,壓縮機不得不提供更高的壓力來克服阻力損失,孔板的參數(如差壓、量程、介質密度等數據都是事先設定的)無法適應負荷的顯著增加及負荷的較大波動,導致原料氣計量很不準確。后來經過多方研究和調研,在1#醋酸裝置中改用金湖鼎誠儀表有限公司一體化阿牛巴流量計(可以進行溫度、壓力的實時動態補償),幾乎無永久壓力降,計量準確,滿足了負荷不斷提升的要求。時隔近3年,目前該單位在1#醋酸裝置中的6套阿牛巴流量計工作狀況良好。
孔板流量計測量蒸汽流量時需要配套安裝引壓管、平衡罐、保溫箱等,其缺點是靜密封點多易發生泄漏,同時為了防凍,還需要蒸汽伴熱或電伴熱。隨著裝置負荷的不斷提升,孔板流量計量程也要隨著更改,甚至要對孔板擴孔等等,計量不準確,維護工作量也大。因此在1#醋酸裝置中所有蒸氣流量測量選用一體化阿牛巴質量流量計,根據使用情況來看其計量準確、量程范圍大適應擴產需要、無泄漏、免維護,優勢明顯。