浅谈硫回收装置自动化仪表选型论文_卢亢

浅谈硫回收装置自动化仪表选型论文_卢亢

北京华福工程有限公司武汉分公司 湖北武汉 430000

摘要:石油化工装置生产排出的废气中含有二氧化硫、硫化氢气体会对环境造成污染。硫回收装置能净化废气中的二氧化硫、硫化氢气体,并生成硫化产品,使废气排放达标的同时产生经济效益。硫回收装置已经成为石油化工装置的必然选择。此工艺流程中有腐蚀性强的硫酸,粘稠、易结晶的液硫,自动化仪表选型难点较多。选型时需要反复思考各个细节,选择合适的自动化仪表设备和安装方式来满足生产要求,提高工艺装置控制能力。

关键词:硫回收;制硫酸;仪表选型

引言

随着国家对环保重视程度提升,石油化工企业的废气进行处理后方可排放。硫回收装置可净化石油化工企业排放的尾气,减少有害物质的排放,同时生产出一种新的硫化产品。

硫回收工艺路线较多,用废气中的酸气制硫酸是一种常见的硫回收工艺,避免废气中二氧化硫、硫化氢气体对环境的污染,同时提高能源的利用率,生产出硫酸产品增加企业利润。他具有适用、工艺流程简单、硫回收率高、成本低、经济效益好等特点,是石油化工行业最有竞争力的硫回收工艺路线。此工艺装置的介质有腐蚀性强的硫酸,有粘稠、易结晶的液硫,自动化仪选型难点较多,现就选型原则常见难点进行简要的概述。

一、温度检测仪表

温度检测仪表是石油化工生产应用最广泛的仪表,是工艺生产过程中最基本、最重要的控制参数,关系到生产条件的建立、产品的产量和质量、能源效益、生产装置的寿命与安全等。

硫回收装置测量温度在300℃以下的测温元件使用铂热电阻Pt100热电阻温度计,三线链接方式,使用不锈钢铠装外套和矿物(通常是氧化镁)绝缘元件,铠装保护管的公称直径为6mm。测量温度在300℃以上的测温元件使用热电偶,不锈钢铠装外套和矿物(通常是氧化镁)绝缘热电偶,铠装保护管的公称直径为6mm。温度检测仪表使用成熟的测量元件,结构简单、可靠,测温精度高,重点在与介质接触的一次元件材质选择上。常规温度计套管通常采用法兰式锥形整体钻孔或法兰式无缝钢管式。焚烧炉内温度高,插入深度大,通常要求设备供货商随设备制作温度计套管,温度传感器选用热电偶芯插入套管即可。含有酸液介质温度低于180℃时,使用外衬PTFE材质的温度计套管。燃烧炉表面温度测量选用点式一体化表面热电偶。就地温度测量选用万向双金属温度计。

二、压力检测仪表

压力检测在石油化工行业非常重要,是生产过程的必要条件和动力,对压力参数的检测、控制是正常生产和安全生产的要求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆硫回收装置压力检测仪表根据介质特性、压力、温度、精度、测量范围和耐腐蚀材料选用合适的压力仪表。

硫回收装置常规远传压力表优先选用智能压力变送器。酸液测量的压力表接液部分应衬PTFE。PTFE衬里材料只能在非高温下使用,当温度低于180℃时,使用衬PTFE压力表或使用衬PTFE隔膜压力表。酸液对导压管的腐蚀比较严重,故一般不采用导压管导压。就地压力表通常使用公称直径为100mm的弹簧管不锈钢压力表。

三、流量检测仪表

流量检测在石油化工行业应用广泛,满足了对生产过程和流体输送进行实时检测、控制的需要。同时满足生产成本考核和经营核算的需要。硫回收装置流量检测受管道直径、介质特性、压力、压损、测量范围和耐腐蚀材料的影响,需根据不同的情况选用适宜的流量计。

硫回收装置常规流量计首选节流元件测量。节流元件常用孔板流量计,其次是多孔孔板流量计。孔板流量计结构简单、实用性广、价格便宜。当管道前后直管段较短或压损要求小,孔板无法测量时可选用多孔孔板流量计。液硫粘度高、易结晶测量时可选用楔形流量计。硫酸溶液等腐蚀性强的液体一般选用衬里材质的电磁流量计,也可选用非接触式的超声波流量计。硫酸产品计量可使用FLEXIM公司的超声波流量计间接接触测量,不用在管道上开孔,可精确测量超小流量,同时可以测得硫酸的浓度。

四、物位检测仪表

物位检测在石油化工生产过程和计量方面极其重要,为生产过程提供准确数据,反映物位是否处在正常位置,保证生产的有序进行和设备安全。同时对容器内介质的数量进行预判,为生产活动、经营业务提供必要的数据。

硫回收装置内汽包液位使用双室平衡容器测量可以减少水沸腾后液面波动对液位测量造成干扰。对测量温度较高(≥200℃),且测量范围较小的,可使用浮筒液位变送器。磁性翻板(柱)液位计可以用作现场液位就地指示,也可搭配变送器作为远传液位计。雷达料位计可不直接接触腐蚀性强的液体测量液位,但需要有足够的纺锤形波束空间。液硫粘稠度大,温度降低时会结晶、结焦。液硫的液位测量用雷达液位计时,容易在雷达液位计喇叭口形成一层液硫膜阻碍雷达液位计对返回波的接受,无法测量到液位,需要频繁的清洗喇叭口。一般选用吹气法测量,此方法简单、经济、维护量小、使用效果好。当吹气管被堵塞时,将气量调大把堵塞物吹出即可。

五、结束

目前自动化仪表设备只要精心选型就能够满足硫回收装置生产的基本要求,但是还有进一步改进的空间。进一步提高自动化仪表产品性能,提高控制能力,协助优化工艺流程,使硫回收装置能够更稳定、高效的运行,需要自动化仪表人员继续努力探索。

参考文献:

[1] 张鲲丁,双玉,李冬波. 硫酸系统仪表选型和防腐方案的探讨 [J]. 硫酸工业,2015,(6).

[2] 岳剑. 浅谈铜冶炼烟气制酸仪表系统的选型和维护[J]. 硫酸工业,2017,(12).

[3] 梁磊,梁美. 新建硫酸厂仪表选型及安装初探[J]. 自动化仪表,2013(4).

论文作者:卢亢

论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期

论文发表时间:2018/6/27

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