精馏塔塔板液位密度修正算法.pdf

第 5O卷 第 5期 石 油 化 工 自 动 化 Vo1．5O，No．5 2014年 10月 AUT()M AT10N IN PETR(3-CHEMICAL INDUSTRY 0tc。2Ol4 精馏塔塔板液位的密度修正算法 张炜 (中国天辰工程有限公司，天津 3O0400) 摘要 ：塔板液位是精馏塔的重要参数，塔板上的液体呈气液两相且剧烈 “沸腾”的状态，使传统的差压液位计无法应用，塔板间 空间狭小又难以安装顶装式液位计，测量比较困难。提出了一种利用差压变送器进行密度修正的液位计算办法，较好地解决了 液位测量问题，并进一步提出了利用双差压变送器的密度修正算法 ，提高了测量精度，在实际应用中收到了良好的效果。 关键词 ：精馏塔 塔板液位 密度修正 差压变送器 中图分类号：TH816 文献标志码：B 文章编号：1007—7324(2014)05—0085—03 1 概 述 不变；气液两相充分混合，即其密度是均匀的l2]。 精馏塔是化工生产中的重要设备，利用不同介 泡罩塔在静态时有一个静态液位，即没有上升 质的挥发度不同，在塔板上使得气相和液相充分混 气流时塔板的最高液位；在静态液位的高度开一个 合传质，实现轻组分上升重组分下降，从而将不同 取压 口，即高压侧取压 口；在预计的最高塔板液位 挥发度 的物质分离开来[1]。其 中塔板液位是精馏 上方再开一个取压 口，即低压侧取压 口。采用差压 塔的重要参数。如果塔板液位过高会造成泡沫夹 液位变送器来测量这两个取压 口的差压[3]。 带增多从而降低分离质量，甚至造成淹塔使得上层 在塔正常工作时，如图1所示，上升气流使得 塔板的液体直接进入了下层塔板，破坏了精馏塔的 塔板液位上升，塔板上方形成气液两相物质 。 工作过程；如果塔板液位过低会使得下层塔板的气 相物质未与液相物质接触而直接进入上层塔板，造 成串塔同样破坏了精馏塔的工作过程。 低压 由于长期以来塔板液位的测量比较 困难 ，塔板 上的液体呈气液两相且剧烈 “沸腾”的状态，使传统 的差压液位计无法应用，且塔板间空间狭小又难 以 安装顶装式液位计。一般只测量塔底液位和塔顶 冷凝罐的液位，并根据进料和出料流量的变化和塔 高压 内温度的变化估计塔板液位的高低。 2 密度修正算法 笔者在某项 目中使用差压液位变送器结合密 度修正算法较好地解决了塔板液位测量的问题。 该项 目中采用泡罩塔结构，可 以认为塔板上方的液 图 1 沸腾状态的塔板液位示意 体总质量是基本固定的。当液体质量过大时，液体 会溢流到下层塔板；当液体质量过小时，冷凝液就 稿件收到 日期：2014—05—16，修改稿收到 日期：2014—08—12。 会积存在塔板上。塔 内上升气流丰富，在塔板上形 作者简介：张炜，男，天津人，2008年毕业于河北工业大学控制理 成均匀的气液两相混合物。在这 2个假设的基础 论与控制工程专业，现就职于中国天辰工程有限公司仪表电气部， 上建立液位密度修正算法：塔板上液体的总质量 主要从事仪表控制专业设计工作。 [4] 乐精华，董霞，余雯钰．氧气管路专用阀门EJ]．阀门，2009， [7] 马大方．氧气管道的几个安全问题EJ]．工厂动力，2010，61 35(03)：32—33． (01)：26—34． [5]