CN108801392B - 一种合成氨一氨分液位测量装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种合成氨一氨分液位测量装置，包括一分塔、负压侧取压装置、三通接头、前截止阀、积液罐、后截止阀和液位变送器；负压侧取压装置安装在一分塔上部，负压侧通过不锈钢管引入液位变送器的负压侧，在进液位变送器负压侧前加一个三通接头,一路进液位变送器的负压侧，另一路进积液罐，在积液罐的前后分别设置前截止阀和后截止阀；取压口的正压侧通过不锈钢管引入液位变送器的正压侧。合成氨生产过程中一分塔对液氨进行气液分离，采用镶入式取压装置引压，可避免液氨通过塔壁进入液位变送器的负压侧，即使有少量是液氨进入变送器的负压侧也可通过积液罐进行收集一段时间后手动排出；操作方便、控制简单、更加稳定可靠。

Description

一种合成氨一氨分液位测量装置和方法

技术领域

本发明涉及一种合成氨一氨分液位测量装置和方法。

背景技术

在合成氨自动化控制中，为确保“一氨分液位”稳定安全运行，必须确保测量可靠。一氨分(能分离出合成来气中90％氨作用)。液位波动大时，满液100％时，一氨分气相带液进入二氨分，二氨分(只承担合成气中10％氨的分离作用)分离能力很小，此时液氨随气相管线进入合成塔造成触媒损坏；一氨分液位，无液0％时，“高压窜低压”造成安全阀起跳、系统停车；以上两种情况都会发生安全、环保事故。

发明内容

本发明提供一种合成氨一氨分液位测量装置和方法，保证合成塔、氨罐的安全，生产稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种合成氨一氨分液位测量装置，包括一分塔、负压侧取压装置、三通接头、前截止阀、积液罐、后截止阀和液位变送器；

负压侧取压装置安装在一分塔上部，负压侧通过不锈钢管引入液位变送器的负压侧，在进液位变送器负压侧前加一个三通接头，一路进液位变送器的负压侧，另一路进积液罐，在积液罐的前后分别设置前截止阀和后截止阀；取压口的正压侧通过不锈钢管引入液位变送器的正压侧。

作为优选方式，负压侧通过Φ22×3转Φ14×3的不锈钢管引入液位变送器的负压侧。

作为优选方式，取压口的正压侧通过Φ14×3的不锈钢管引入液位变送器的正压侧。

作为优选方式，负压侧取压装置包括一根Φ22×3的不锈钢管，不锈钢管的斜口向下，在Φ22×3的不锈钢管下方均匀布置3个Φ6的孔。

作为优选方式，一分塔上部固定一个法兰盘，负压侧取压装置的不锈钢管上设置一个法兰盘，上述两个法兰盘通过螺栓固定。

作为优选方式，三通接头至负压侧取压装置之间的一段不锈钢管与负压侧取压装置的不锈钢管固定连接。

作为优选方式，负压侧取压装置的不锈钢管安装在一分塔上部液位取压口插入一分塔内300mm。

作为优选方式，本发明还包括调节器和调节阀，调节阀设置在液氨出口主管线上，液位变送器和调节阀分别与调节器相连。

作为优选方式，积液罐的尺寸为Φ38×3高200mm。

一种合成氨一氨分液位测量方法：

负压侧取压装置包括一根Φ22×3的不锈钢管斜口向下并在Φ22×3的不锈钢管下方均布3个Φ6的孔，负压侧取压装置的不锈钢管安装在一分塔上部液位取压口插入一分塔内300mm；负压侧通过Φ22×3转Φ14×3的不锈钢管引入液位变送器的负压侧，在进负压侧前加一个三通接头，一路进液位变送器的负压侧，另一路进积液罐；

在积液罐的前后各加一只截止阀：前截止阀和后截止阀，正常运行时前截止阀打开、后截止阀关闭，需要排液时前截止阀关闭，后截止阀打开，排完液后恢复正常；

取压口的正压侧通过Φ14×3的不锈钢管引入液位变送器的正压侧，液位变送器通过硬接线到DCS调节器，通过调节器来调节液位，调节器输出信号控制调节阀，调节器投自动后，当液位高于设定值时输出信号将调节阀开大，当液位低于设定值时输出信号将调节阀关小。

本发明的有益效果是：合成氨生产过程中一分塔对液氨进行气液分离，一氨分液位波动大经常出现窜气超压、带液现象，液位控制困难，采用镶入式取压装置引压，可避免液氨通过塔壁进入液位变送器的负压侧，即使有少量是液氨进入变送器的负压侧也可通过积液罐进行收集一段时间后手动排出；操作方便、控制简单、更加稳定可靠；实现了合成氨一分塔液位稳定安全自动控制。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为取压装置示意图；

图中，1-一分塔，2-负压侧取压装置，3-三通接头，4-前截止阀，5-积液罐，6-后截止阀，7-液位变送器，8-调节器，9-调节阀。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，A-气氨出口主管线，B-液氨进口主管线，C-液氨出口主管线。一种合成氨一氨分液位测量装置，包括一分塔1、负压侧取压装置2、三通接头3、前截止阀4、积液罐5、后截止阀6、液位变送器7、气氨出口主管线、液氨进口主管线和液氨出口主管线；

负压侧取压装置2安装在一分塔1上部，负压侧通过不锈钢管引入液位变送器7的负压侧，在进液位变送器7负压侧前加一个三通接头3，一路进液位变送器7的负压侧，另一路进积液罐5，在积液罐5的前后分别设置前截止阀4和后截止阀6；取压口的正压侧通过不锈钢管引入液位变送器7的正压侧。正常运行时前截止阀4打开，后截止阀6关闭，需要排液时前截止阀4关闭，后截止阀6打开，排完液后恢复正常。“取压口正压侧”中的取压口包括一分塔1侧面的上下两个取压孔，其中上部液位取压口为“取压口负压侧”，相应的“取压口正压侧”为一分塔1侧面下方的取压口。

在一个优选实施例中，负压侧通过Φ22×3转Φ14×3的不锈钢管引入液位变送器7的负压侧。

在一个优选实施例中，取压口的正压侧通过Φ14×3的不锈钢管引入液位变送器7的正压侧。

在一个优选实施例中，负压侧取压装置2包括一根Φ22×3的不锈钢管，不锈钢管的斜口向下，在Φ22×3的不锈钢管下方均匀布置3个Φ6的孔，如图2所示。

在一个优选实施例中，一分塔1上部固定一个法兰盘，负压侧取压装置2的不锈钢管上设置一个法兰盘，上述两个法兰盘通过螺栓固定。

在一个优选实施例中，三通接头3至负压侧取压装置2之间的一段不锈钢管与负压侧取压装置2的不锈钢管固定连接。

在一个优选实施例中，负压侧取压装置2的不锈钢管安装在一分塔1上部液位取压口插入一分塔1内300mm。

在一个优选实施例中，本发明还包括调节器8和调节阀9，调节阀9设置在液氨出口主管线上，液位变送器7和调节阀9分别与调节器8相连。

在一个优选实施例中，积液罐5的尺寸为Φ38×3高200mm(直径38mm，厚3mm，高200mm)。一种合成氨一氨分液位测量方法，在一分塔1侧面上下分别开一个取压孔，两个孔之间的距离根据需要测量液位的范围来决定；

负压侧取压装置2包括一根Φ22×3的不锈钢管斜口向下并在Φ22×3的不锈钢管下方均布3个Φ6的孔，负压侧取压装置2的不锈钢管安装在一分塔1上部液位取压口插入一分塔1内300mm；负压侧通过Φ22×3转Φ14×3的不锈钢管引入液位变送器7的负压侧，在进负压侧前加一个三通接头3，一路进液位变送器7的负压侧，另一路进积液罐5(自制Φ38×3高200mm)；

在积液罐5的前后各加一只截止阀：前截止阀4和后截止阀6，正常运行时前截止阀4打开、后截止阀6关闭，需要排液时前截止阀4关闭，后截止阀6打开，排完液后恢复正常；

取压口的正压侧通过Φ14×3的不锈钢管引入液位变送器7的正压侧，液位变送器7通过硬接线到DCS调节器8，通过调节器8来调节液位，调节器8输出信号控制调节阀9，调节器8投自动后，当液位高于设定值时输出信号将调节阀9开大，当液位低于设定值时输出信号将调节阀9关小；

液位的正、负压侧，通过Φ14×3的不锈钢管分别引入液位变送器7的正、负压室，液位变送器7的测量范围要根据液位上下法兰间距和介质密度来计算，液位变送器7的正压侧和液位下部接口平行，液位变送器7的量程(P)＝法兰间距(h)×介质密度(ρ)×9.8(重力加速度)，液位变送器7的负压侧是气体，因此液位变送器7量程不需要做迁移。为了更好的检测和控制一分塔1液位，需定期对积液罐5进行手动排液。

本发明应用于合成氨自控技术领域，特别是涉及合成氨生产过程中“一氨分液位”进行安全控制的过程。本发明在一氨分气相取压口镶入了取压装置，一氨分正常运行时，液氨壁流现象存在，通过镶入取压装置，液体不能从上往下壁流进入液位变送器7负压侧，因镶入取压装置下方开孔液体从孔口往下落下，确保进入液位变送器7负压为气体，由于温差原因气体在引压管中有极少液滴，在液位变送器7负压侧加装了一个收集罐，再次确保液位变送器7负压侧为气体。液相侧直接进入变送器的正压侧，测出液位信号送DCS，调节器8发出信号控制调节阀9，确保“一氨分液位”安全控制的过程。

本发明以合成氨装置为例，适用于所有合成氨装置一氨分液位控制。

说明：

a.实验结果达到设计要求，满足使用要求，可以投入运行。

b.由自控人员在DCS上设定液位控制范围，保证一氨分塔安全运行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种合成氨一氨分液位测量装置，其特征在于：包括一分塔、负压侧取压装置、三通接头、前截止阀、积液罐、后截止阀和液位变送器；

负压侧取压装置安装在一分塔上部，负压侧通过不锈钢管引入液位变送器的负压侧，在进液位变送器负压侧前加一个三通接头,一路进液位变送器的负压侧，另一路进积液罐，在积液罐的前后分别设置前截止阀和后截止阀；取压口的正压侧通过不锈钢管引入液位变送器的正压侧；负压侧通过Φ22×3转Φ14×3的不锈钢管引入液位变送器的负压侧；负压侧取压装置包括一根Φ22×3的不锈钢管，不锈钢管的斜口向下，在Φ22×3的不锈钢管下方均匀布置3个Φ6的孔。

2.根据权利要求1所述的一种合成氨一氨分液位测量装置，其特征在于：取压口的正压侧通过Φ14×3的不锈钢管引入液位变送器的正压侧。

3.根据权利要求1所述的一种合成氨一氨分液位测量装置，其特征在于：一分塔上部固定一个法兰盘，负压侧取压装置的不锈钢管上设置一个法兰盘，上述两个法兰盘通过螺栓固定。

4.根据权利要求3所述的一种合成氨一氨分液位测量装置，其特征在于：三通接头至负压侧取压装置之间的一段不锈钢管与负压侧取压装置的不锈钢管固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种合成氨一氨分液位测量装置，其特征在于：负压侧取压装置的不锈钢管安装在一分塔上部液位取压口插入一分塔内300mm。

6.根据权利要求1所述的一种合成氨一氨分液位测量装置，其特征在于：它还包括调节器和调节阀，调节阀设置在液氨出口主管线上，液位变送器和调节阀分别与调节器相连。

7.根据权利要求1所述的一种合成氨一氨分液位测量装置，其特征在于：积液罐的尺寸为Φ38×3高200mm。

8.一种合成氨一氨分液位测量方法，其特征在于：负压侧取压装置包括一根Φ22×3的不锈钢管斜口向下并在Φ22×3的不锈钢管下方均布3个Φ6的孔，负压侧取压装置的不锈钢管安装在一分塔上部液位取压口插入一分塔内300mm；负压侧通过Φ22×3转Φ14×3的不锈钢管引入液位变送器的负压侧，在进负压侧前加一个三通接头,一路进液位变送器的负压侧，另一路进积液罐；

在积液罐的前后各加一只截止阀：前截止阀和后截止阀，正常运行时前截止阀打开、后截止阀关闭，需要排液时前截止阀关闭，后截止阀打开，排完液后恢复正常；

取压口的正压侧通过Φ14×3的不锈钢管引入液位变送器的正压侧，液位变送器通过硬接线到DCS调节器，通过调节器来调节液位，调节器输出信号控制调节阀，调节器投自动后，当液位高于设定值时输出信号将调节阀开大，当液位低于设定值时输出信号将调节阀关小。