吹气法在硫磺回收装置液硫池液位测量中的应用.pdf

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1、第j3卷第3期2017年6月石油化工自动化AUT()MATIONINPETRO—CHEMICAI．1NDUSTRYVoI．53，No．3June，2017吹气法在硫磺回收装置液硫池液位测量中的应用周建红，李白皋(玉门油田分公司炼油化工总厂仪表车间，甘肃玉门735200)摘要：结合硫磺回收装置液硫池工艺流程中液硫介质黏度大、易凝固结晶的特点，阐述了吹气法液位测量的静压平衡原理，重点介绍了该方法在液硫池液位测量中的安装、定压恒流设置、变送器静压量程计算、误差分析等应用实践，并分析了吹气法应用的优势与不足及改进措施。中图分类号：TQ056文献标志码：B文章编号

2、：1007—7324(2017)03一0070—04某炼油化工总厂于2015年改扩建的硫磺回收项目是一套环保隐患治理项目，硫磺回收装置由制硫、尾气处理、液硫脱气成型及公用工程四部分组成，其中制硫部分采用部分燃烧，两级催化转换工艺；尾气处理部分采用还原吸收工艺；设置2套制硫炉，共用液硫脱气池及排污扩容器。尾气处理部分设置1台尾气焚烧炉，自设除氧器，开工时采用除氧水产生蒸汽，正常后采用凝结水产生蒸汽。装置设置烟气排放连续监测系统(CEMS)，烟气s()：排放质量浓度不大于400mg／m”，满足了GB31570一2015《石油炼制工业污染物排放标准》[】]的要

3、求。酸性气在制硫炉中高温热反应和反应器内的低温催化反应生产液态硫，分2条管线进入地下液硫池。采用地下密封池进行存储更加环保，对员工身体伤害也相对较小。硫磺生产采用硫磺成型工艺，熔融硫磺物料通过泵传输，经过过滤器送入到滴落成型造粒机，喷出后冷却成固体颗粒，进入半自动封包线进行半自动化封包流程，整个硫磺生产流程自动化程度较高。本文从液硫池的特点和液硫的介质特性出发，着重分析吹气法在液硫池液位测量的应用实践中需要重点注意的事项和需进一步改进的措施。1液硫池的液位测量方案液硫池在装置区的安全地带设有放空口，所以池内为常压，制硫炉内的高温热反应和反应器内低温催化反

4、应下的液硫在硫池混合后温度一般在160℃左右，相对密度一般在1．771左右。为了降低装置内各设备的标高，液硫池的主体部分位于地坪以下，所以在液位计选型时首先排除了外浮筒等引出式液位计。如选用内浮筒、导波雷达、磁致伸缩、射频导纳等液位仪表，由于在使用时需与介质接触，而液硫的密度较大、黏度较高，液位下降时易与仪表部件粘连，因而该类仪表不适用于液硫池的工况。由于超声波液位计的测量数值易受介质温度的影响，同样不推荐使用。常用的液硫池液位测量一般选用吹气法或雷达液位计，两种测量方法各有特点，并且均有成功应用的案例，本文重点介绍吹气法的应用与改进措施。常见的吹气法工

5、作原理如图1所示。将节流后的压缩气体通过导管插入到被测容器底部，当导管下端有微量气泡溢出时，导管内的压力即是容器内液体产生的静压，通过式(1)可得出容器的液位。p—109H(1)式中：声——静压力；10——液体密度；H——液位。●-----_二_--jI___二_二_-_：—二l≮篓羔薹夕图1吹气法原理示意滤器使用吹气法测量液位时，导管内的气体起“气体垫”的作用，它将容器内液体的静压传导给压力变送器，如果“气体垫”受到干扰产生波动，就会使稿件收到日期：2017一O卜09．修改稿收到日期：2017一03—30。作者简介：周建红(1987一)．男，甘肃酒泉人

6、，2011年毕业于重庆三峡学院电子信息工程专业，获学士学位，现就职于玉门油田分公司炼油化工总厂仪表车间，从事仪表自动化工作，任助理工程师。第3期周建红等．吹气法在硫磺回收装置液硫池液位测量中的应用71测量数值不准确，所以保证吹气流量的恒定是吹气法成功应用的关键。保证吹气量恒定的方法通常有两种：1)在导管上安装恒差继动器。可保证前后差压恒定，由于差压与流量的平方呈线性关系，差压恒定即是流量恒定。但由于恒差继动器造价高、易损坏，一般不采用该种方式。2)利用临界压缩比恒流原理。当压缩气体流过节流件时，节流件前后的压力比不大于气体的临界压缩比时，气体的流速接近节

7、流件前状态下的音速，且不随节流件后压力的变化而变化，当节流件前的气体状态变化不大时，节流件后即可形成稳定的气体流速和体积流量。吹气法适用于测量腐蚀性强、有悬浊物的液体，主要应用在测量精度要求不高的场合。2吹气法测量方案的应用该装置的液硫池设置在地面下，为密闭型，容积为10m×10m×3m，高出地面约o．5m。内设1台液硫脱气泵、1台液硫泵；液硫池设计温度为160℃，设计压力o．01MPa，硫磺生产能力为1．2t／h。南北方向各设置了1套吹气法液位测量仪表，采用蒸汽伴热。2．1吹气法测量液硫池液位仪表的安装液硫池液位计的安装如图2所示，吹气气源采用氮气，氮

8、气通过截止阀、过滤减压器、限流孔板、止回阀与三通连接器连接；三通连接器的中间连接