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    產品資料

    費托合成油裝置重質油流量計應用

    隨著國內煤制油技術的發展及工業化應用,費托合成油裝置重質油、重質蠟等介質流量的測量問題成為影響費托合成油裝置長周期穩定運行的一個突出問題,本文從費托合成油裝置重質油、重質蠟流量計應用工況、各種形式的流量計應用情況來分析研究費托合成油裝置重質油、重質蠟流量計的選型及應用。

      某化工廠費托合成油裝置在開車過程中發生重質油流量計測量不準問題,嚴重時重質油流量沒有指示,工藝人員無法監控重質油產出量,很大程度影響對費托反應器及循環換熱分離器的操作。筆者通過對費托合成裝置重質油流量計測量不準原因進行分析,對重質油含催化劑固體顆粒物工況下,重質油流量計的幾種改型應用進行比較分析。

    1、工藝簡介:

      費托合成油工藝是煤粉經氣化產生粗合成氣(H2+CO),粗合成氣經凈化后的凈化合成氣經過費托合成(F-T)反應生成油品和化學品的過程。凈化合成氣經過精脫硫裝置進一步脫硫后與來自PSA單元的氫氣、來自循環氣壓縮機壓縮后的循環氣混合后進入費托合成反應器,進入反應器的合成氣通過反應器底部的氣體分布器以鼓泡的形式通過含有催化劑的漿態床層,進行F-T合成反應。反應生成的輕質烴類化合物、二氧化碳、水及未反應的合成氣以氣相形式從費托合成反應器的頂部導出,反應產生的重質烴類經費托合成反應器內過濾系統排至蠟收集罐。反應器頂部出來的高溫油氣進入換熱分離器與循環氣和新鮮原料氣的混合氣換熱冷卻分離,氣相通過進一步冷卻分離出輕質油,液相分離出重質油。

    1  工藝流程簡圖

    2、費托合成重質油流量計測量不準原因分析:

      費托合成反應器產出的重質油介質壓力 2.7Mpa,溫度125℃,密度 682Kg/m3,凝點在 30℃左右,重質油介質帶部分催化劑顆粒。根據重質油的工況分析,重質油流量計測量不準的原因主要有兩方面,一方面是由于重質油含催化劑固體顆粒,導致流量計磨損、堵塞,造成流量計測量不準。重質油流經流量計時,重質油中的催化劑固體顆粒沖刷、磨損流量計測量裝置,經過一定時間的沖刷磨損,導致流量計測量裝置受損,造成測量不準。催化劑顆粒還會堵塞差壓式流量計的取壓裝置,造成壓力無法正常傳遞,導致流量計測量不準。另一方面,重質油的凝點較高,在開車初期,管道中的重質油由于流速慢,管線伴熱等因素,會出現部分凝固的情況,固相重質油經過流量計時會造成測量裝置損壞,導致流量計無法準確測量。

    3、費托合成重質油流量計的幾種選型應用對比:

    3.1、靶式流量計:

      靶式流量計是一種適用于測量高粘度、低雷諾數流體的流量測量儀表,常用于測量油、漿液及腐蝕性介質的流量。靶式流量計由檢測和轉換部分組成,檢測部分包括放在管道中心的圓形靶、杠桿和測量管,當介質流過靶時,靶片受到主要由流體的動壓力和靶對流體的節流作用而形成的力,此作用力與流體流速存在一定關系,通過測量靶片所受作用力,可以測出流體流量。

      靶式流量計應用于費托重質油流量測量,在初期就出現流量測量不準,沒有流量指示等問題,拆檢流量計后發現靶式流量計靶片受外力作用變形嚴重,甚至靶片平面已平行于管道軸向,靶片的嚴重變形導致流量計測量不準甚至沒有指示。造成靶片嚴重變形的原因是在開車初期,管線中部分重質油凝固,固相重質油經過流量計時致使靶片變形。

    3.2、質量流量計:

      質量流量計如科里奧利質量流量計利用科里奧利效應測量介質流量,以結構主體采用兩根并排的 U 形管,讓兩根管的回彎部分相向微微振動起來,則兩側的直管會跟著振動,即它們會同時靠攏或同時張開,即兩根管的振動是同步的,對稱的。如果在管子同步振動的同時,將流體導入管內,使之沿管內向前流動,則管子將強迫流體與之一起上下振動,流體為了反抗這種強迫振動,會給管子一個與其流動  方向垂直的反作用力,在這種被叫做科里奧利效應力的作用下,管子的震動不同步了,入口段管與出口段管在振動的時間先后會出現差異,這種差異與流過管子的流體質量流量的大小成正比。

    質量流量計測量費托重質油流量,在開車初期,帶有催化劑顆粒的重質油流經質量流量計時會出現堵塞情況,而且催化劑顆粒對質量流量計磨損也是一個問題。

    3.3、楔式流量計:

      楔式流量計是一種新型流量計,其檢測件是一個 V 字形楔塊(又稱楔形節流件),流體通過楔式流量計時,由于楔塊的節流作用,在其上、下游側產生了一個與流量值成平方關系的差壓,將此差壓從楔塊兩側取壓口引出,送至差壓變送器轉變為電信號輸出,經過運算后即可獲知流量值。

      考慮到重質油帶催化劑顆粒對楔式流量計節流件有一定的磨損,可以對楔式流量計節流件進行硬化處理(如碳化鎢噴涂),經過硬化后的節流件硬度可達 HIC60 以上,可以滿足帶催化劑顆粒重質油的長期磨損。楔式流量計根部取壓方向根據重質油特性,選擇取壓口水平安裝,這樣可以有效避免楔式流量計根部閥處堵塞。

      經過實踐應用,采用節流件經過硬化處理的楔式流量計,取壓根部閥水平安裝,可以解決費托重質油流量測量問題,實現長期穩定測量。

    4、結束語:

      筆者通過對費托合成裝置重質油流量計測量不準原因進行分析,對費托合成重質油流量計的幾種選型應用進行了比較分析,結合現場實際應用,提出了目前費托合成油裝置重質油流量計*佳選型為節流件經過硬化處理的楔式流量計,對費托合成裝置重質油流量測量及費托合成油裝置長周期穩定運行有著重要意義。

    點擊次數:  更新時間:2019-03-28 10:56:06  【打印此頁】  【關閉
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