UYB-320高压液位变送器在合成氨系统的应用

一、前言
合成氨系统冷凝塔的液位测量是非常重要的工艺参数之一，该液位控制的稳定与否，直接影响产量及系统的稳定运行。如果液位控制偏高，会使进塔气体中氮含量增高，合成塔氨合成率下降，系统憋压破坏热平衡，严重时合成塔温度急剧下降或跨塔，中断生产。如果液位控制偏低，又会造成高压气体串人中压容器及管线超压出现事故。
液位控制不稳会使进塔气体中的氨含量出现忽高忽低的现象，使氨合成反应所处的条件也不断变化，给生产带来很大困难。
二、问题的提出：
我公司是生产尿素的中型氮肥企业。1974年建成投产。以重油为原料，经重油气化、中温变换、湿法脱硫、一次脱碳、低变、二次脱碳、甲烷化、压缩、合成等工序，生产出合成氨。再以合成氨和二氧化碳为原料，用水溶液全循环法生产出尿素。设计生产能力为年产5万吨合成氨，8万吨尿素。1990年我公司对原装置进行了扩大生产能力的技术改造，能力达到l2万吨合成氨，年。2O万吨尿素，年．原料仍为重油。2002年，浩良河化肥分公司“油改煤”化肥工程开始启动，先后于2004年7月、2008年l1月份建成并投料试生产。该工程采用*的德士古水煤浆加压气化技术，将原料由重油改为煤，新建三台气化炉及净化配套生产装置，气化炉形成二开一备，改造完成后使企业具备合成氨、尿素：“l8—3O”生产规模。氨合成冷凝塔是在此工程扩建时上的设备，其液位测量一直采用上海一厂生产的气动高压浮筒，自系统投入生产以来，该液位一直控制不理想，液位控制在20％一60％之问经常出现人合成塔循环气氨含量高，合成率下降或系统跑气造成浪费等现象。但依浮筒的指示均在控制参数之内，是什么原因造成的呢?经反复观察、分析，终于找到了原因。其原因如下；
一般中氮肥厂家冷凝塔的结构都是筒式结构，分上下两部分，上部足换热器，下部是遮板式分离器。且筒内筒外存在夹层．如图1所示。由于遮板式分离器的阻力较大，出现了PI>P2现象。正常生产时简内液位低于层内液位，而浮筒所测液位恰恰是夹层内的液位，由于Pl和P2在生产调节过程中不是一个恒定值，则夹层内液位和筒内
液位随着系统的压力变化而变化。用测得的夹层内的液位值去控制塔内液位显然是不切合实际的。
三、系统的改造：
1、仪表的选型：一次表选内蒙古呼和浩特市四维化工仪表研究所生产的内装式高压液位计一台。
二次表是厂家配套的上海中达仪表厂生产的XMZ显示调节仪。
2、安装方法：将原浮筒拆下，气相出口用PN320、DNl5的法兰盲死．利用原设备液相预留孔，在设备内沿十字花稳液板向上焊一根长1500mm，直径25mm的不锈钢导向管，如图2所示，将液位计探头从预留孔伸人设备内导向管，然后用螺纹法兰M33×2、PN320及相应口径的高压透镜垫与设备相连即可。
3、校验方法：从排液总管接出一个三通管，并加法兰，如图2所示，正常生产时，在法兰处盲死，校表时接通并从该处加水，水位的高度看玻璃液面计，样验一个行程后（即从O-100％）由加水处将水放掉，然后再继续校验，一般反复三次即可校好。
四、投用后的经济效益：
自UYB一320高压液位变送器投入使用后，经两年多的运行观察，该表指示准确，灵敏可靠，无一次假指示，全年维修率为零。但由于存在Pl和P2的压差，迫使液位控制的比较低。于是在年度大检修期间又对设备内遮板式分离器进行了改造，将遮板式分离器改为套简式分离器，降低了系统阻力。在合成塔满负荷运行时冷凝塔液位稳定控制在20％一60％之间，系统无跑气或进塔气体中氨含量升高现象，氦含量一般控制在3％以内，循环气中惰性气体含量由原来的6％一8％可提高到15％以上，从而保证了合成塔高产低耗稳定运行。经计算改造前和改造后相比较，每小时可少跑气793．34Nm~／h，多产合成氨58-31kg／h。如果每年实际生产按330天计算，则可多产氨461．8"1"／年。

五、结束语：
UYB一320高压液位变送器克服了浮筒液位计体积大，拆装不方便，运行中浮子易卡，假指示，维护量大等缺点。而且还降低了消耗，提高了产量，确保了化工安全稳定运行。它不仅适合_测量氨冷凝塔的液位，在其他：[号也同样适用。我分公司合成氨系统氮分离器、尿素系统一段分解塔、液氨缓冲槽的液位测量均采用此类变送器。只要安装正确，大修效验一次，平时基本上没有维护量，而且耐高温、耐腐蚀能力较强、价格合理，因此该变送器在合成氨系统、尿素系统的液位测量值的推广。