1 概述

控制系統(tǒng)高度智能化、精細(xì)化是焦化行業(yè)的發(fā)展必然趨勢(shì)。輕苯回流罐起著將粗苯和粗苯中的冷凝水沉降分離的作用，在粗苯生產(chǎn)中起著非常重要的作用。輕苯回流罐中的分離水液面過(guò)高會(huì)導(dǎo)致外送的粗苯含水過(guò)高，影響粗苯產(chǎn)品質(zhì)量，也將影響塔頂回流效果，造成塔頂溫度波動(dòng)，影響粗苯工藝正常運(yùn)行。而輕苯回流罐中的水液面過(guò)低，排液時(shí)會(huì)將部分苯以分離水方式排出，造成粗苯產(chǎn)品浪費(fèi)，影響經(jīng)濟(jì)效益。

 

目前輕苯回流罐排水主要靠人工觀察液面進(jìn)行手動(dòng)排水操作，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大，分離水液面精細(xì)化控制程度欠缺的不足。針對(duì)上述問(wèn)題，本文利用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、不同液體比重差等原理設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了輕苯回流罐排水系統(tǒng)控制精細(xì)自動(dòng)化。

 

2 設(shè)計(jì)原理

自動(dòng)排水的輕苯回流罐控制系統(tǒng)，由輕苯回流罐、現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)、遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)、自調(diào)閥、旁通閥、水封、中控顯示界面組成，通過(guò)在輕苯回流罐現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)上、下端位置安裝遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)，利用不同介質(zhì)液體密度差所產(chǎn)生的壓差，計(jì)算并由中控電腦畫(huà)面顯示出輕苯回流罐中分離水的

液位，并設(shè)定分離水液位的上、下限值。當(dāng)液位高于所設(shè)定的上限時(shí)自調(diào)閥打開(kāi)，將分離水排入水封內(nèi)，當(dāng)液位低于下限時(shí)自調(diào)閥關(guān)閉，停止排水，從而實(shí)現(xiàn)輕苯回流罐排水控制系統(tǒng)自動(dòng)化。

 

3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及實(shí)施步驟

輕苯回流自動(dòng)排水控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

根據(jù)輕苯回流罐規(guī)格所選現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)量程為1.5m，利用遠(yuǎn)傳雙法蘭液位測(cè)出輕苯回流罐中的分離水的液面高度，其中遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)下端水平高度與現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)下端水平高度相齊、遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)的上端水平高度與現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)上端水平高度相齊。將遠(yuǎn)傳液位計(jì)所測(cè)得的分離水的液位高度遠(yuǎn)傳至中控電腦控制畫(huà)面，并設(shè)置輕苯回流罐分離水液位上下限，其中分離水下限記為 L1、分離水上限記為 L2，當(dāng)分離水的液位高度高于上限 L2時(shí)，自調(diào)閥自動(dòng)打開(kāi)將分離水排至水封、當(dāng)分離水液位高度低于下限 L1時(shí)，自調(diào)閥關(guān)閉，停止排水。

 

其中，下限 L1選取高度為400mm、上限高度 L2選取高度為650mm。

 

分離水高度計(jì)算原理 ：遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)上端壓力記為p1、遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)下端壓力記為 p2、分離水高度記為 h，現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)總高度記為 L，粗苯密度為 ρ1、分離水密度為 ρ2，則△ p=p2-p1=ρ2gh+ρ1g（L-h），解得 ：

h=（ △ p-ρ1gL）/g（ρ2-ρ1）；其 中 L=1.5m、ρ1=880kg/m3、

ρ2=1 000kg/m3

 

自該控制系統(tǒng)投入使用后，實(shí)現(xiàn)了輕苯回流罐排水控制高度自動(dòng)化，解決了由崗位工現(xiàn)場(chǎng)頻繁操作排水法放水的技術(shù)難題，利用粗苯 / 水液位差所計(jì)算出的分離水高度消除了因密閉式輕苯回流罐頂部空間不同而產(chǎn)生的壓強(qiáng)不同，從而影響測(cè)量高度不準(zhǔn)確的弊端 ；由于設(shè)定排水上限并精確控制分離水液位，提高了粗苯產(chǎn)品分離質(zhì)量，降低了粗苯含水量，減少了分離水粗苯攜帶量，提高了粗苯產(chǎn)量收率，減輕了因分離水中粗苯揮發(fā)所造成的環(huán)境污染。

 

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)雙法蘭液位計(jì)顯示出輕苯回流罐中分離水的高度，設(shè)定液位上、下限，實(shí)現(xiàn)了輕苯回流罐分離水控制系統(tǒng)自動(dòng)排水的功能，具有分離水液位穩(wěn)定、可控，提高了粗苯和分離水的分離效果，減少了粗苯的損失，提高了粗苯產(chǎn)品的質(zhì)量，降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)了粗苯控制系統(tǒng)控制自動(dòng)化水平的提升。

 

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