工艺汽包液位波动原因分析

李 川

（中海石油建滔化工有限公司，海南东方 572600）

中海石油建滔化工有限公司600kt/a 甲醇装置，采用德国鲁奇中压甲醇合成技术，以高二氧化碳、高氮气含量的天然气为原料，经过蒸汽一段转化为适合制甲醇的合成气，再经压缩、合成、精馏等工序产出精甲醇。2018年1月以来，装置工艺汽包液位经常出现突然下降的现象。

1 运行概况

工艺汽包主要作用是利用转化烟气废热，副产中压蒸汽，作为补充转化炉工艺蒸汽。工艺汽包上水有两股，一股是脱氧操Ⅱ的锅炉水，一股是精馏塔塔底水。产生的蒸汽由顶部调节阀送往工艺蒸汽管网。工艺汽包有一个间排、一个连排、一个紧急排放阀[1]。

2018年1—3月，工艺汽包液位出现了多次大幅下降的情况（见表1）。

表1 工艺汽包液位波动情况

如表1所示，1—3月工艺汽包出现了几次液位大幅波动，工艺汽包液位从正常的60%突然降低，造成液位大幅下降。工艺汽包液位高低均设有联锁值，液位超过联锁值将触发装置联锁停车。工艺汽包液位低联锁值为27%，高联锁值为90%。

2 工艺汽包波动原因分析

2.1 连排阀门波动

工艺汽包在汽水界面以下约80mm 处，设置了连排管线。此处正好是蒸汽释放区，是炉水中含盐浓度最大的地方，从这里连续排出部分炉水以使炉水含盐量和蒸汽含盐量保持在规定范围内（见表2）。

表2 排污罐液位指示

如表2所示，排污罐液位在工艺汽包波动期间未出现大幅波动，这条因素可以排除。

2.2 液位计波动

工艺汽包的液位指示可能存在假液位的现象，为了掌握准确的数据，收集了工艺汽包三选二的三块液位计。

如表3所示，工艺汽包波动时，三块液位计都出现了液位下降，并且三块表偏差并不大，这条因素也可以排除。

表3 工艺汽包三选二液位指示

2.3 压力调节阀波动

工艺汽包压力调节阀突然开大，会对液位造成影响，对工艺汽包蒸汽压力调节阀PV010717趋势进行查询（见表4）。

表4 工艺汽包压力调节阀开度情况

如表4所示，发现该阀门有开大的情况，为了证实该调节阀是否是对液位造成影响的真正原因。发现阀门开大是出现在工艺汽包液位下降之后，并且是上水流量突然下降后，再突然上升后出现的。因此，认为PV010717阀门开大增加，是因为上水流量突然变化，造成汽包压力上升，压力上升后，控制器调整阀门开度。

2.4 塔底水流量调节阀波动

工艺汽包其中一股上水来自精馏塔塔底水，塔底水调节阀门出现波动会直接影响工艺汽包的液位。

表5 精馏塔塔底水阀门开度情况

如表5所示，精馏塔塔底水阀门开度基本不变，塔底水流量也保持不变，这条因素也可以排除。

2.5 工艺汽包上水阀门波动

工艺汽包其中一股上水来自脱氧槽Ⅱ，上水调节阀门出现波动会直接影响工艺汽包的液位（见表5）。

表6 工艺汽包上水阀门开度情况

如表6所示，每次工艺汽包液位出现大幅下降时，都是上水小阀FV010715A 逐渐开至80%后，上水流量突然出现下降，造成了工艺汽包液位突然下降，该因素可能造成变压吸附压力波动。

3 处理过程

3.1 控制上水阀门开度

工艺汽包锅炉水是通过FV010715A/B 两个阀门上水的，该阀是采用大小阀控制，如图1所示。小阀FV010715A 开度达到一定时，FV010715B 才开始打开。

图1 上水阀控制情况

4月24日，修改了工艺汽包液位控制方式，将FV010715B由串级打至手动，手动开大FV010715B 来控制工艺汽包液位，让FV010715A 保持在50%开度左右，FV010715A 不超过80%的开度，如图2所示。

3.2 仪表人员调FV010715A/B相关参数

因装置长周期运行，无法在线切除上水阀门处理，已建议公司利用大修期间，对该阀相关参数进行修改，避免大小阀门控制时对汽包液位造成影响。

图2 上水阀与上水流量情况

3.3 大修时对FV010715A阀门进行检修

因装置长周期运行，无法在线切除上水阀门处理，已建议公司利用大修期间，对该阀门内部组件进行检查。

4 结语

通过对工艺汽包上水阀门调整，虽然避免了汽包液位的再次波动，但是引起汽包液位波动的真正原因还有待进一步排查。在上水小阀开度达到80%时，上水流量就会降低，可能是仪表控制问题，也可能是阀门特性问题。将进一步寻找问题根源，解决工艺汽包液位波动的隐患，为整个装置的安全稳定运行提供有力保障。