阿牛巴流量计在醋酸工艺中的应用
流量测量是化工装置中最为基础的工艺要求。目前国内市场上流量测量的方法多种多样,原理各不相同,如差压式、浮子式、容积式、涡轮式、旋涡式、超声波式、科氏力质量式、热式、电磁式、靶式等等。一般要根据工艺要求如操作温度、压力;介质的粘度、导热系数、腐蚀强弱;管道允许阻力降大小;测量精度高低、价格以及现场维护方便性等来选择合适的流量计。
低压甲醇羰基法合成醋酸是以CO和甲醇为原料,羰基铑为主催化剂,氢碘酸、碘甲烷为助催化剂,在190℃、2.8hiP条件下合成粗醋酸,然后经闪蒸、分离提纯等到纯净醋酸产品,是目前生产醋酸先进的工艺。国内运用该技术生产醋酸的装置不断建设,正处于快速发展阶段。此工艺特点是高温、强腐蚀性,腐蚀介质除多种浓度和温度的醋酸外,还有氢碘酸、碘甲烷等极强腐蚀介质,腐蚀环境复杂。
随着流量测量技术的不断进步,针对醋酸装置中原有部分孔板、涡街、涡轮、椭圆齿轮等流量测量仪表易磨损、被介质腐蚀泄漏、寿命短、维护工作量大等不足,在醋酸装置技改时,根据工艺要求以及不同介质的特点,选用多种新型流量计代替原设计的流量计,在生产实践中取得了良好效果,既满足了工艺要求又大幅度降低了投资和维护强度,下面简要介绍阿牛巴流量计的使用情况。
1、阿牛巴流量计的特点
阿牛巴流量计是基于伯努利能量守恒原理和皮托管测量原理而发展起来的差压均速管流量计。其经历了3个发展阶段:第1代圆形阿牛巴,检测杆断面是圆形的;第2代宝石I型,检测杆断面是菱形,第2代改进宝石Ⅱ型,检测杆断面是改进菱形;第3代T型阿牛巴,测量杆断面是T型。
T型阿牛巴流量计具有优良的本质抗堵性能,精度高稳定性好,突出的信噪比和量程比,一体化安装温压补偿,安装便利等特点。阿牛巴流量计可以测量介质的体积流量或质量流量,T型阿牛巴与多参数变送器结合就可以测量出介质的质量流量,多参数变送器内置了高精度的差压变送器、绝压变送器、温度变送器、高速CPU和大容量数据存储器。该存储器存储了各种流体在不同压力、温度下在温度补偿公式中所需要使用的物性参数,包括密度、粘度、气体常数、压缩系数、等容比热等数据,根据流体实际变化的工作压力、温度进行实时、动态最完全的补偿计算,最大程度地消除各个造成流量测量误差的因素。对于蒸汽流量测量会自动判断蒸汽处于饱和、不饱和还是过热的状态,并自动进行补偿计算。测量精度约1%,测量杆材质有不锈钢、哈氏合金,过程温度最高可达6770C。
阿牛巴流量计特别适用于气体和蒸汽的测量,一体化阿牛巴流量计相对孔板流量计有以下主要优势:单一的一体化装配,节省部件;
- 无需引压管;提高流量计的可靠性和测量精度;
- 降低安装费用和时间;减少维护强度和费用;
- 减少潜在的泄漏,减少环境污染;
- 降低永久压力降,节约能源;更能适应装置负荷的变化。
2、阿牛巴流量计选用注意事项
阿牛巴流量计的机械尺寸是根据要安装的管道尺寸量身定制的,其流量测量范围也是根据用户提供的流量数据计算、标定的。因此提供的流量数据和管道数据一定要正确元误,否则会造成大的测量误差。T型阿牛巴流量计虽然具有本质抗堵的特性,但下面2种情况需要注意:
①流体中是否有黏粘性的杂质,比如说未经电除焦、除尘的水煤气,煤气中的焦油和粉尘等会黏附在传感器上,大大影响测量精度;
②流体中杂质较多,并且装置间歇操作,有经常停车而且时间长的情况,在断流的时问里,杂质可能会干燥,并结垢在传感器的表面,长年累月将堵塞取压口。
3、阿牛巴流量计的应用
山东某化工厂2#醋酸生产装置中原料气CO和再沸器加热蒸汽的测量都是孔板流量计。原料气CO流程长,孔板板流量计有8只,永久压力损失大,随着装置负荷的不断提升,压缩机不得不提供更高的压力来克服阻力损失,孔板的参数(如差压、量程、介质密度等数据都是事先设定的)无法适应负荷的显著增加及负荷的较大波动,导致原料气计量很不准确。后来经过多方研究和调研,在1#醋酸装置中改用金湖鼎诚仪表有限公司一体化阿牛巴流量计(可以进行温度、压力的实时动态补偿),几乎无永久压力降,计量准确,满足了负荷不断提升的要求。时隔近3年,目前该单位在1#醋酸装置中的6套阿牛巴流量计工作状况良好。
孔板流量计测量蒸汽流量时需要配套安装引压管、平衡罐、保温箱等,其缺点是静密封点多易发生泄漏,同时为了防冻,还需要蒸汽伴热或电伴热。随着装置负荷的不断提升,孔板流量计量程也要随着更改,甚至要对孔板扩孔等等,计量不准确,维护工作量也大。因此在1#醋酸装置中所有蒸气流量测量选用一体化阿牛巴质量流量计,根据使用情况来看其计量准确、量程范围大适应扩产需要、无泄漏、免维护,优势明显。