陳秀華 馮曉玲（遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 遼寧 錦州 121001）

催化裂化采用反吹法測量分析

陳秀華 馮曉玲（遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 遼寧 錦州 121001）

反吹法是測量壓力的一種常見的方法。應(yīng)用在易堵塞、易結(jié)晶、易結(jié)垢、強腐蝕、劇毒介質(zhì)的氣相壓力測量。催化裂化采用的催化劑通常是以SiO2和Al2O3為主要成分的結(jié)晶硅鋁酸鹽，細(xì)粉末狀，堵塞引壓管，所以催化裂化尤其適合采用反吹法測量。

反吹法；吹氣式液位計；催化裂化

反吹法又叫“吹氣法”，是常見的測量壓力一種方法，主要應(yīng)用在易堵塞、易結(jié)晶、易結(jié)垢、強腐蝕、劇毒介質(zhì)的氣相壓力測量，利用吹氣式液位計，采用的是臨界壓縮比恒流原理。

1　用吹氣式液位計測液位

（1）吹氣式液位計結(jié)構(gòu)包括：過濾器，減壓閥，節(jié)流元件，轉(zhuǎn)子流量計，壓力計。

（2）工作過程：當(dāng)液位上升或下降時，液封壓力也隨之升高或降低，從而使從導(dǎo)管逸出的氣量也要隨之減少或增加。由于流經(jīng)節(jié)流元件的供氣量維持恒定不變，于是導(dǎo)管內(nèi)的壓力勢必隨液封壓力的增加而增加，即壓力計的示值能跟隨液位的變化而變化。

（3）反吹風(fēng)、反吹風(fēng)工質(zhì)：防止流化床測壓點被催化劑粉堵塞的措施是設(shè)置反吹風(fēng)系統(tǒng)，再生系統(tǒng)的反吹風(fēng)采用凈化壓縮空氣，沉降器系統(tǒng)的反吹風(fēng)一般也采用凈化壓縮空氣。

反吹氣源壓力：采用限流孔板來控制反吹氣量是簡單易行的方法，是利用臨界壓縮比節(jié)流原理來恒流的方法。

對于一般的雙原子氣體，當(dāng)限流孔板后的壓力（被測壓力）P2 ≤0.528P1，流經(jīng)限流孔板后的空氣量只取決于孔板前的氣源壓力P1，而與限流孔板后的壓力P2無關(guān)，反吹風(fēng)氣源壓力應(yīng)滿足P2 ≥1.894P1。 根據(jù)上述原理：可以確定限流孔板前的反吹氣源壓力為被測壓力的2倍以上，即P1 ≥2PX。 流化催化裂化裝置反應(yīng)-再生系統(tǒng)的反吹氣源壓力對于低壓再生需要4～6kg/cm2，對于高壓再生一般要求0.6MPa。

（4）壓降和線速：反吹流量在流化催化裂化裝置流化床內(nèi)測壓管中的線速度《研究工程公司工業(yè)設(shè)計準(zhǔn)則》規(guī)定為0.61米/秒。美國石油學(xué)會《煉油廠儀表和控制系統(tǒng)安裝手冊》規(guī)定為0.28～0.93米/秒；我國一般采用0.5～1.0米/秒。

（5）反吹系統(tǒng)配管設(shè)計及安裝：①反吹點應(yīng)盡量靠近測壓點，以減少測量誤差。②限流孔板安裝在垂直向上的或水平的氣源管路上，其位置便于拆裝。③反應(yīng)-再生柜架內(nèi)應(yīng)設(shè)置獨立的反吹氣源總管并與一般儀表供風(fēng)分開，總管管徑一般用Dg50～Dg40；支管一般用DN15。④反吹風(fēng)氣源總管上宜設(shè)置過濾器，以防止限流孔板堵塞，特別是在開工初期，反吹風(fēng)限流孔板易被堵塞。⑤反吹氣源總管及支管上應(yīng)設(shè)置止回閥。⑥密相床的反吹限流孔板銳孔直徑宜用φ1.6～1.2mm，也可采用φ1.0mm。

2　流化床的壓力、密度和藏量測量

（1）平均密度的測量 在測量分子篩催化劑流化床的壓力、密度和藏量時，工程上一般都可以把床內(nèi)的流化催化劑當(dāng)作流體來處理?？梢杂酶鞣N差壓儀表來測量其平均密度和藏量。流化床的平均密度用不同高度的兩測壓點之間的靜壓差來量度。按式1計算：ρ=ΔP1/H1

式中：ρ為床層的平均密度kg/cm3；ΔP為儀表測量的測壓差；

H1為兩個測壓點之間的垂直距離米。

可看出，H1是常量，固為測壓點是安裝時確定的，ΔP1與ρ成線性對應(yīng)關(guān)系，也就是密度ρ與差壓ΔP1對應(yīng)變化。

例如：燒焦罐密度測量儀表DR-102量程差壓為0～1000mmH2O，引壓點距離為2000mm，求二次表指示100%時的密度？

解：（1mmH2O=10Pa）1000mmH2O=0.1kg/cm3∵ρ=ΔP/H1= 0.1×104/2=500kg/cm3=0.5t/m3則二次表指示100%時的密度為0.5t/m3

（2）催化劑藏量的測量 催化劑藏量是指流化床上、下測壓點之間的催化劑持有量。再生器燒焦罐催化劑藏量方法按式2計算：

∵ΔP2=ρ2×H2=ρ2×W2/A2= W2/A2∴W2=ΔP2×A2

式中：W2為再生燒焦罐藏量；ΔP2為藏量測量儀表的差壓；P2為再生燒焦罐的密度；H2為兩測壓點之間的垂直距離；A2為再生燒焦罐筒體截面積。

可看出，截面積A2是藏量。差壓ΔP2與藏量W成線性方程。因此每一個測得的差壓值反映在二次顯示儀表都有一個對應(yīng)的藏量。

例如：再生燒焦罐藏量測量儀表WR-101的量程差壓0～2000mmH2O，再生燒焦罐內(nèi)徑5.76米，求：二次儀表指示100%時的藏量為多少？

解：2000mmH2O=0.2kg/cm2=0.2×104kg/m2

∵W=ΔP×A=P×π/4×D2=0.2×104×3.14×（5676）2/4=52t∴燒焦罐藏量在儀表指示100%時是52t。

3　反應(yīng)-再生部分反吹風(fēng)系統(tǒng)在生產(chǎn)中應(yīng)該注意的問題

①反吹風(fēng)用風(fēng)總管、支管以及至用風(fēng)點的分支管在限流孔板安裝前要進(jìn)行吹掃，以防雜質(zhì)、異物堵塞限流孔板。②兩器進(jìn)催化劑前，要根據(jù)生產(chǎn)需要將反吹風(fēng)投用，以防止催化劑進(jìn)入儀表測量管線系統(tǒng)。③如檢修儀表測量管線系統(tǒng)停反吹風(fēng)時，應(yīng)先停一次閥，后停反吹風(fēng)。

［1］謝欣，李禾，謝程.用反吹法檢測高純氬氣中總碳?xì)浠衔锏暮浚跩］.深冷技術(shù)，2006.

［2］黃昌龍.反吹氣法查找油箱內(nèi)漏點［J］.中國民用航空，1998.

陳秀華（1965- ），女，漢族，遼寧營口人，碩士，遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，研究方向：控制工程。