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一种贫液总钾测量系统

2021-12-29 10:28:34

一种贫液总钾测量系统

  技术领域

  本实用新型涉及一种贫液总钾技术领域,特别是涉及一种贫液总钾测量系统。

  背景技术

  本公司氮肥厂合成氨设计能力为650t/d。工艺总流程为:外来天然气首先进入天然气配气站,天然气在配气站进行计量、调压、除杂质和初脱硫,然后通过天然气压缩,高温脱硫,换热式一、二段蒸汽转化,一氧化碳变换,二氧化碳脱除,深度甲烷化净化,合成气压缩,氨合成和冷冻分离,最终得到产品液氨。其中二氧化碳的脱除采用采用低能耗的改良热钾碱脱碳工艺技术。由两段吸收,两段再生,四级喷射抽吸闪蒸组成。来自吸收塔的富液经水力透平回收能量后送往再生塔顶部,在再生塔中溶液向下与蒸汽逆流接触,使脱碳富液中的CO2被再生出来。再生后的热钾碱液(贫液)从再生塔底部出来送至贫液水冷器被冷却到70℃,经贫液泵加压后从吸收塔顶部进入吸收CO2气体。贫液冷却后设有现场手动取样点,以分析贫液总钾等各项组分指标,以指导生产操作调节。因传统的改良热钾碱脱碳工艺,对溶液的组分的监控手段都是现场手动取样后,送回分析室进行分析,没有专门的在线分析仪表能检测溶液的特定组分,需要取回分析室后采用各种组分的对应方法进行分析。

  实用新型内容

  本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种贫液总钾测量系统。

  为了实现本实用新型的上述目的,本实用新型提供了一种贫液总钾测量系统,包括再生塔的贫液出口与贫液水冷却器的贫液进口相连,贫液水冷却器的贫液出口与贫液泵的贫液进口相连,贫液泵的贫液出口与第一流量调节阀的第一端相连,第一流量调节阀的第二端与第一流量变送器的第一端相连,第一流量变送器的第二端与去CO2吸收塔管道相连;第一流量变送器的流量信号输出端与控制器的第一流量信号输入端相连,控制器的第一控制信号输出端与第一流量调节阀的控制信号输入端相连;还包括竖直安置的贫液比重测量筒以及安置在所述贫液比重测量筒上的压差变送器,压差变送器的压差信号输出端与控制器的压差信号输入端相连,贫液比重测量筒的贫液进口与贫液泵的贫液出口相连,贫液比重测量筒的贫液出口与贫液泵的贫液进口相连;贫液比重测量筒装满贫液时的压强小于或者等于CO2吸收塔内的压强。通过测量贫液比重测量筒内的压差实现对贫液总价的浓度的测量。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,还包括在贫液比重测量筒的贫液出口设置有空气排空管道,并在空气排空管道上设置有第一开关阀。在装满贫液比重测量筒前,第一开关阀处于打开状态,当空气排空管道有液体灌入时,此时贫液比重测量筒装满,将第一开关阀处于关闭状态。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,在贫液比重测量筒的贫液进口设置有贫液排空检修管道,并在贫液排空检修管道上设置有第二开关阀。当贫液比重测量筒故障需要维修时,只需手动打开第二开关阀,即可将贫液比重测量筒内的液体放空,便于维修。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,还包括在去CO2吸收塔管道上设置有第一流量变送器和第一流量调节阀,第一流量变送器的流量信号输出端与控制器的第一流量信号输入端相连,控制器的第一控制信号输出端与第一流量调节阀的控制信号输入端相连;通过第一流量变送器测量的流量调节第一流量调节阀的开度大小。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,在贫液泵的贫液进口设置有贫液手动取样点。便于打开第六开关阀,实现对贫液总钾的取样,进而对贫液总钾浓度的测量。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,还包括再生塔的贫液出口管道与贫液水冷却器的贫液出口管道相连;当再生塔内流出的贫液总钾的温度值小于或者等于预设第一温度阈值,则关闭第七开关阀和第八开关阀,打开第九开关阀;使其贫液总钾泵入贫液泵。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,贫液水冷却器的循环水进口与来自循环水系统管道相连,贫液水冷却器的循环水出口与温度调节阀的进口相连,温度调节阀的出口与去循环水系统管道相连,温度调节阀的温度信号输出端与控制器的温度信号输入端相连,控制器的第六控制信号输出端与温度调节阀的控制信号输入端相连。为了减小贫液总钾在线测量因温度变化带来的误差,还设有贫液温度自动调节系统,用温度调节阀TV310依据贫液温度自动调节贫液水冷却器的循环水量,实现自动调节阀贫液温度的目的,即消除的贫液在线分析的误差。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,还包括分离器的循环出口与再生塔顶冷凝液泵的循环进口相连,再生塔顶冷凝液泵的循环出口与第二流量调节阀的循环进口相连,第二流量调节阀的循环出口与第二流量变送器的循环进口相连,第二流量变送器的循环出口与再生塔的循环进口相连,第二流量变送器的流量信号输出端与控制器的第二流量信号输入端相连,控制器的第二控制信号输出端与第二流量调节阀的控制信号输入端相连,再生塔的循环出口与再生塔顶冷凝器的循环进口相连,再生塔顶冷凝器的循环出口与分离器的循环进口相连;

  分离器的出口端与第一压力变送器的进口端相连,第一压力变送器的出口端与第一三通接头的第一端相连,第一压力变送器的压力信号输出端与控制器的第一压力信号输入端相连,第一三通接头的第二端与第三流量调节阀的进口端相连,第三流量调节阀的出口端与CO2放空管道相连,第三流量调节阀的控制信号输入端与控制器的第三控制信号输出端相连;第一三通接头的第三端与第二压力变送器的进口端相连,第二压力变送器的出口端与第四流量调节阀的进口端相连,第二压力变送器的压力信号输出端与控制器的第二压力信号输入端相连,第四流量调节阀的出口端与去尿素装置管道相连,第四流量调节阀的控制信号输入端与控制器的第四控制信号输出端相连;

  再生塔的第一出口端与去低变废锅管道相连,再生塔的第一进口端与来自吸收塔管道相连,再生塔的第二出口端与去闪蒸槽管道相连,再生塔的第三出口端与去再沸器管道相连,再生塔的第二进口端与来自再沸器管道相连。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,还包括再生塔的第一出口端与第五流量调节阀的进口端相连,第五流量调节阀的出口端与第五流量变送器的进口端相连,第五流量调节阀的控制信号输入端与控制器的第五控制信号输出端相连,第五流量变送器的出口端与再生塔的第三出口端相连,第五流量变送器的流量信号输出端与控制器的第五流量信号输入端相连。增设在再生塔顶部洗涤段的水自动加入进再沸器的贫液管线中,设有第五流量变送器FT315,用于计量加水量,用第五流量调节阀FV315自动调节加水量,并与在线实测的贫液总钾做成串级自动控制,只要在串级控制中设定一个具体的贫液总钾数值,第五流量调节阀FV315即可自动调节加水量,实现用第五流量调节阀FV315实时自动调节贫液总钾的目的。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,还包括在再生塔上设置的第一液位变送器,第一液位变送器的液位信号输出端与控制器的再生塔液位信号输入端相连;在再生塔底部设置第一液位变送器,当再生塔底部液位抽空或液位过高,及时关闭或者调大第一流量调节阀开度,避免造成生产事故发生。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,在分离器上设置的第二液位变送器,第二液位变送器的液位信号输出端与控制器的分离器液位信号输入端相连。在分离器底部设置第二液位变送器,当分离器底部液位抽空或液位过高,及时关闭或者调大第二流量调节阀开度,避免造成生产事故发生。

  综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型能够实现对贫液总钾浓度的实时测量,方便快捷。

  本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

  附图说明

  本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

  图1是本实用新型改造前的流程示意图。

  图2是本实用新型改造后的流程示意图。

  具体实施方式

  下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

  本实用新型提供了一种贫液总钾测量系统,如图1和2所示,包括再生塔的贫液出口与贫液水冷却器的贫液进口相连,贫液水冷却器的贫液出口与贫液泵的贫液进口相连,贫液泵的贫液出口与第一流量调节阀FV304的第一端相连,第一流量调节阀FV304的第二端与第一流量变送器FT304的第一端相连,第一流量变送器FT304的第二端与去CO2吸收塔管道相连;第一流量变送器FT304的流量信号输出端与控制器的第一流量信号输入端相连,控制器的第一控制信号输出端与第一流量调节阀FV304的控制信号输入端相连;其特征在于,还包括竖直安置的贫液比重测量筒以及安置在所述贫液比重测量筒上的压差变送器PDT303,压差变送器PDT303的压差信号输出端与控制器的压差信号输入端相连,贫液比重测量筒的贫液进口与贫液泵的贫液出口相连,贫液比重测量筒的贫液出口与贫液泵的贫液进口相连;贫液比重测量筒装满贫液时的压强小于或者等于CO2吸收塔内的压强。在本实施方式中,压差变送器测得的差压与液体的密度ρ和高度H成正比,当液体测量高度固定不变时,压差变送器测得的压差只与液体的密度成正比,利用这一特性就可实现测量液体密度的问题变成测量差压的问题。其中,贫液比重测量筒采用一根DN80、长度为4.2米的垂直安装管道,差压变送器采用型号为EJA118W的隔膜式差压变送器,量程为0~100KPa,正压室中心安装在离测量筒底部以上0.1米处,负压室中心安装在离测量筒顶部以下0.1米处,保证变送器的正负压室中心垂直高度为4米。贫液冷却后经贫液泵增压进入吸收塔,从贫液泵出口引出2m3/h的贫液量从测量筒的底部进入自下而上流过测量筒,贫液从测量筒顶部流出返回至贫液泵进口,这样就完成了贫液密度测量的过程。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,还包括在贫液比重测量筒的贫液出口设置有空气排空管道,并在空气排空管道上设置有第一开关阀;

  或/和在贫液比重测量筒的贫液进口设置有贫液排空检修管道,并在贫液排空检修管道上设置有第二开关阀。在本实施方式中,在贫液泵的贫液出口至贫液比重测量筒的贫液进口的管路上设置有第五三通接头、第六三通接头以及第四开关阀、第十开关阀;在贫液水冷却器的贫液出口至贫液泵的贫液进口的管路上设置有第七三通接头、第八三通接头、第十三通接头以及第五开关阀、第六开关阀、第七开关阀;在贫液比重测量筒的贫液出口至贫液泵的贫液进口的管路上设置有第三开关阀、第五开关阀、第六开关阀以及第四三通接头、第七三通接头、第十三通接头,在再生塔的贫液出口至贫液水冷却器的贫液进口的管路上设置有第九三通接头以及第八开关阀,在再生塔的贫液出口至贫液水冷却器的贫液进口管路上设置有第七三通接头、第八三通接头、第九三通接头、第十三通接头以及第五开关阀、第六开关阀、第九开关阀;其具体连接为:再生塔的贫液出口与第九三通接头的第一端相连,第九三通接头的第二端与第八开关阀的第一端相连,第八开关阀的第二端与贫液水冷却器的贫液进口相连,第九三通接头的第三端与第九开关阀的第一端相连,第九开关阀的第二端与第八三通接头的第一端相连,第八三通接头的第二端与第七开关阀的第一端相连,第七开关阀的第二端与贫液水冷却器的贫液出口相连,第八三通接头的第三端与第七三通接头的第一端相连,第七三通接头的第二端与第三开关阀的第一端相连,第三开关阀的第二端与第四三通接头的第一端相连,第四三通接头的第二端与第一开关阀的第一端相连,第一开关阀的第二端与空气排空管道相连,第四三通接头的第三端与贫液比重测量筒的贫液出口相连;第七三通接头的第三端与第十三通接头的第一端相连,第十三通接头的第二端与第六开关阀的第一端相连,第六开关阀的第一端与贫液手动取样管道相连,第十三通接头的第三端与第五开关阀的第一端相连,第五开关阀的第二端与贫液泵的贫液进口相连,贫液泵的贫液出口与第四开关阀的第一端相连,第四开关阀的第二端与第六三通接头的第一端相连,第六三通接头的第二端与第十开关阀的第一端相连,第十开关阀的第二端与第五三通接头的第一端相连,第五三通接头的第二端与第二开关阀的第一端相连,第二开关阀的第二端与贫液排空检修管道相连,第五三通接头的第三端与贫液比重测量筒的贫液进口相连,第六三通接头的第三端与第一流量调节阀FV304的第一端相连,第一流量调节阀FV304的第二端与第一流量变送器FT304的第一端相连,第一流量变送器FT304的第二端与去CO2吸收塔管道相连,第一流量变送器FT304的流量信号输出端与控制器的第一流量信号输入端相连,控制器的第一控制信号输出端与第一流量调节阀FV304的控制信号输入端相连。其它三通接头以及开关阀在此不再赘述,例如第十一开关阀设置于温度调节阀与贫液水冷却器间。其中第一~十一开关阀优选为手动阀,可以节约成本,也可以采用电磁阀。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,还包括在去CO2吸收塔管道上设置有第一流量变送器FT304和第一流量调节阀FV304,第一流量变送器FT304的流量信号输出端与控制器的第一流量信号输入端相连,控制器的第一控制信号输出端与第一流量调节阀FV304的控制信号输入端相连;

  或/和在贫液泵的贫液进口设置有贫液手动取样点。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,还包括再生塔的贫液出口管道与贫液水冷却器的贫液出口管道相连;

  或/和贫液水冷却器的循环水进口与来自循环水系统管道相连,贫液水冷却器的循环水出口与温度调节阀TV310的进口相连,温度调节阀TV310的出口与去循环水系统管道相连,温度调节阀TV310的温度信号输出端与控制器的温度信号输入端相连,控制器的第六控制信号输出端与温度调节阀TV310的控制信号输入端相连。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,还包括分离器的循环出口与再生塔顶冷凝液泵的循环进口相连,再生塔顶冷凝液泵的循环出口与第二流量调节阀FV314的循环进口相连,第二流量调节阀FV314的循环出口与第二流量变送器FT314的循环进口相连,第二流量变送器FT314的循环出口与再生塔的循环进口相连,第二流量变送器FT314的流量信号输出端与控制器的第二流量信号输入端相连,控制器的第二控制信号输出端与第二流量调节阀FV314的控制信号输入端相连,再生塔的循环出口与再生塔顶冷凝器的循环进口相连,再生塔顶冷凝器的循环出口与分离器的循环进口相连;

  分离器的出口端与第一压力变送器PT308的进口端相连,第一压力变送器PT308的出口端与第一三通接头的第一端相连,第一压力变送器PT308的压力信号输出端与控制器的第一压力信号输入端相连,第一三通接头的第二端与第三流量调节阀FV308的进口端相连,第三流量调节阀FV308的出口端与CO2放空管道相连,第三流量调节阀FV308的控制信号输入端与控制器的第三控制信号输出端相连;第一三通接头的第三端与第二压力变送器PT307的进口端相连,第二压力变送器PT307的出口端与第四流量调节阀FV307的进口端相连,第二压力变送器PT307的压力信号输出端与控制器的第二压力信号输入端相连,第四流量调节阀FV307的出口端与去尿素装置管道相连,第四流量调节阀FV307的控制信号输入端与控制器的第四控制信号输出端相连;

  再生塔的第一出口端与去低变废锅管道相连,再生塔的第一进口端与来自吸收塔管道相连,再生塔的第二出口端与去闪蒸槽管道相连,再生塔的第三出口端与去再沸器管道相连,再生塔的第二进口端与来自再沸器管道相连。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,还包括再生塔的第一出口端与第五流量调节阀FV315的进口端相连,第五流量调节阀FV315的出口端与第五流量变送器FT315的进口端相连,第五流量调节阀FV315的控制信号输入端与控制器的第五控制信号输出端相连,第五流量变送器FT315的出口端与再生塔的第三出口端相连,第五流量变送器FT315的流量信号输出端与控制器的第五流量信号输入端相连。在本实施方式中,在再生塔的第一出口端设置有第二三通接头,在再生塔的第三出口端设置有第三三通接头;其具体连接为:再生塔的第一出口端与第二三通接头的第一端相连,第二三通接头的第二端与去低变废锅管道相连,第二三通接头的第三端与第五流量调节阀FV315的进口端相连,第五流量调节阀FV315的出口端与第五流量变送器FT315的进口端相连,第五流量调节阀FV315的控制信号输入端与控制器的第五控制信号输出端相连,第五流量变送器FT315的出口端与第三三通接头的第一端相连,第五流量变送器FT315的流量信号输出端与控制器的第五流量信号输入端相连,第三三通接头的第二端与去再沸器管道相连,第三三通接头的第三端与再生塔的第三出口端相连。

  在本实用新型的一种优选实施方式中,还包括在再生塔上设置的第一液位变送器LT311,第一液位变送器LT311的液位信号输出端与控制器的再生塔液位信号输入端相连;

  或/和在分离器上设置的第二液位变送器LT318,第二液位变送器LT318的液位信号输出端与控制器的分离器液位信号输入端相连。

  尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

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