电石法pvc氯化氢合成氯乙烯单体的hclc

电石法pvc氯化氢合成氯乙烯单体的hclc

天津渤海化工有限公司（以下简称“渤海化工”）采用电石法制备的pvc装置，氯乙烯单元（hcl和c1h2）在混合器中，根据体积比从（1.05）1.10）1.00中混合，去除雾和酸，并在转化器中形成合成材料。合成单体用的HCl是由精制盐水电解产生的Cl2和H2经冷却、干燥后按一定比例在石墨合成炉中燃烧合成而得。在HCl合成过程中,通常氯气、氢气体积比为1∶(1.05～1.10)。若比例过小,则反应不完全而存在游离氯,在氯乙烯合成工序中,氯极易与乙炔反应生成爆炸性气体氯乙炔,存在安全隐患;若比例过大,则纯度下降,氯乙烯收率降低,冷量消耗增加,同时可能存在爆炸的危险。因此,在氯化氢生产中,为使HCl装置能安全、可靠地运行,生产出合格的产品,须准确测量进合成炉氢气、氯气流量,严格控制氯气、氢气流量比,因此,装置对氯气、氢气测量仪表的测量精度、稳定性及可靠性有很高的要求。130调整孔板的组成3051SFCC由3051S差压变送器和405C紧凑型调整孔板组成,变送器具有优良的性能,而创新性的调整型孔板技术及一体型的结构使其具有传统型孔板无法比拟的优势。1.1优化了内部流场,提高了管口的稳定性(1)405C调整型孔板纠正了流体流动的旋涡与不规则的情况。管道内上游干扰可以产生旋涡,并造成不规则流动剖面,在通过同心孔板时,这些影响会被扩大,从而影响测量(如图1所示)。罗斯蒙特调节孔板4个间隔均等的孔可消除旋涡和不规则流动剖面,同时具备节流和整流的能力,使流场稳定性大大提高,从而可以确保更稳定和更精确的测量结果(如图2所示)。(2)405C调整型孔板要求较短的直管段,因此可大幅减小安装空间,降低材料成本。传统型孔板对上下游直管段要求至少前10D后5D,当上游有截止阀,缩、扩径或分支时,直管段要求更长,甚至高达60D;而405C调整型孔板对上下游直管段要求仅为前2D后2D,流量计几乎可以安装于任何地方,因而工程设计时间被缩短,也使在现场增加新的流量点变得简单易行。(3)罗斯蒙特调节孔板技术消除了由上游干扰产生的错误。这一独特设计实现了±0.5%精度,重复性好,使其成为性能最佳的一次元件。测量回路的精度由回路各组成元件的均方根误差决定,只有回路各组成元件的精度都提高,回路的整体性能才能提高,传统孔板流量计测量误差大,因而整个回路的测量精度难以大幅度提高。1.2法兰与变送器一体化(1)紧凑型孔板由单一铸件加工而成,三阀组与厚平夹式本体由同一个铸件机械加工而成,取消了在工艺过程与差压测量仪表之间的所有现场连接管路、阀门、安装支架。这种一体化的结构形式坚固耐用、经济且易于安装,减少安装成本,且减少了多达50%的潜在泄漏点,提高了安全性,减少了维护工作量。(2)采用共平面的过程隔离法兰,将法兰、阀组、隔膜密封组件等与变送器一体化组装,在工厂进行装配、校验、密封试验,大大减少了泄漏点,降低了现场安装工作量。(3)差压变送器与一次元件一体式的结构,取消了脉动管路,从而改善了测量回路的动态特性,加快了仪表对流量变化的响应。23051sbcc用作hcl合成2.1管网孔板流量检测2011年,渤天化对HCl合成装置进行了改造,采用石墨合成炉替代钢合成炉,同时对装置的测量监控系统进行了改造。为保证氯气、氢气流量测量的可靠性,在设计上保留了原U形管差压计,以便于参照对比,因此在原料气进合成炉的每条工艺管路上须安装2套测量装置。渤天化氢气及氯气测量管路为DN100,自总管分支后,水平配管长约500mm,垂直配管约2000mm。若按原方案采用孔板测量,直管段只能满足1套孔板的要求;若安装2套孔板,势必影响测量。且普通孔板须配置导压管路,安装复杂,泄漏点多。在充分考虑各个因素,综合比较其他测量方法后,渤天化选用了罗斯蒙特3051SFCC一体型差压流量计和标准孔板来测量氯气、氢气的流量。将罗斯蒙特3051SFCC一体型差压流量计安装在水平管路,信号进二次仪表显示;标准孔板安装在垂直管路,取压接U型管差压计。3051SFCC由3051S差压变送器和405C紧凑型调整孔板组成,是差压式流量计的一种。405C紧凑型调整孔板是一种新型的节流装置,对现场直管段要求仅为前2D后2D,远远小于标准孔板对现场直管段的要求。该孔板由单一铸件加工而成,一次元件基于ASME/ISO角接取压设计,量程比可达8∶1,测量精度高,稳定性好。为保证准确测量,在流量显示仪表引入温压补偿,消除温度、压力波动对测量的影响;同时,为直观显示原料进气的配比,修改显示仪表参数,将补偿后的流量换算为标况(0℃,101.3kPa)下的流量进行显示,便于工艺操作控制。2.2设备安装调试罗斯蒙特3051SFCC一体型差压式流量计的选用大大减少了设计、安装的工作量,但在实际操作过程中仍遇到一些问题。(1)注意量与比对差压的关系罗斯蒙特405C紧凑型调整孔板的开口尺寸依管道口径而定,不因其他工艺参数而改变。因此,工艺参数不同时,同一口径的流量与差压的对应关系不同。在设计选型时一定要仔细确认工艺参数,核实计算数据表。渤天化在试车初期,发现氢气流量的2套测量装置指示不一致,经仔细检查发现,3051SFCC流量计的计算书中的氢气密度值为0.1333kg/m3,而设计值为1.333kg/m3,导致计算的量程差压扩大10倍,使指示流量偏小。重新计算,调整测量范围后,流量指示正常。(2)次元件异常压力在安装一次元件前,要进行管路吹扫,如果管路内的异物未处理干净,将会影响测量,甚至损坏孔板一次元件。在试车期间,FI-103C氢气流量计指示值突然由920m3/h增加至1250m3/h,导致氯氢流量配比指示值偏离正常范围。最初怀疑一次元件取压环室堵塞,导致测量不准。但正负压室排污正常,没有堵塞迹象;变送器回零正常,且调整负荷时,流量变化趋势正常。装置停车后,从管路上拆下仪表的一次元件,孔板外观完好;检查管路,在管路中发现一小块海绵。正是这块小海绵在开车时堵在调整型孔板的一个孔上,导致相同流量下,孔板前后差压较正常时增大,引起测量不准。(3)孔板东南角的流体方向在安装一次元件时,要确认管路介质流向,使调整型孔板405C的颈部有箭头标示的方向与管段流体方向一致。如果流向装反,将导致测量值偏小,对于一体型流量计,变送器输出的测量值将小于3.9mA。(4)尺寸的管线误差如果任何一种孔板的一次元件不适当对中,在小尺寸的管线中可导致高达5%的误差。405C配有ANSI标准的对中环,在安装过程中要注意使用对中环对中,不正确的对中将影响测量精度。(5)变量输送装置的零检验仪表安装上电后进行零点检查,排除由于安装造成的仪表零点的偏移,确保回路的正常指示。(6)显示仪表开方首先,变送器与显示仪表的组态量程要一致;其次,因流量与差压的平方根成线性关系,要确认在显示仪表还是在变送器中进行开方。渤天化在试车初期,发现氯气流量的2套测量装置指示不一致,经检查发现,由于氯气流量测量采用Ta膜片差压变送器,选型时变送器和孔板分开选型,出厂变送器没有进行开方设置,而厂内二次显示表统一不进行开方,导致测量显示错误。修改后正常。(7)工艺的变化满足根据流量方程确定的关系,3051SFC流量计可方便地调整测量范围,以满足工艺变化的要求。开车后,氢气流量负荷增大,超出设计范围,因此,对量程设置进行了调整,由原来0～1.56kPa对应0～1300m3/h调整为0～3.01kPa对应0～1800m3/h。2.3仪表指示稳定性流量计安装调试后,测量效果较好