Dakota Gasification 提高差压液位测量的可靠性并降低维护成本

客户

Dakota Gasification Company、Basin Electric Power​

应用

甲醇蒸馏塔和涡轮机油密封液位高位储罐的液位测量

挑战

位于美国北达科他州比尤拉附近的 Dakota Gasification 工厂是美国的一家大型合成燃料生产商。该工厂以煤为主要原料，除了合成天然气外，还生产各种化工副产品，其中大部分用作肥料。 该工厂甚至还通过管道向加拿大出口二氧化碳，用于提高油砂的采油效率。 其大宗商品的市场变化一直给公司带来预算压力，促使其非常重视运营成本以及可实现节约的领域。

鉴于其所处的位置，该工厂会受到较大的季节性温度波动影响。 温度波动导致维护问题频发的一方面在于使用了差压 (DP) 变送器来测量液位。 为了补偿加压容器，低压侧测量容器的顶部空间，通过填充了流体的导压管（通常称为湿式导压管）发送测量值。低温会导致这些导压管出现问题。 专用的湿式导压管流体虽能部分解决问题，但此类专用流体必须每年更换两次。 两种具体应用可说明该问题：甲醇蒸馏塔和涡轮机油密封液位高位储罐。

甲醇蒸馏塔可将甲醇从混合产品流中分离出来。 蒸馏塔在 -100°F 和高真空条件下运行，因此该应用全年工作温度低于环境温度。 蒸馏塔采用多层和多段结构，液位必须保持在特定范围内，以确保高效分离，同时避免溢出。 蒸馏塔中如果积聚了过多液体，可能会引发连锁反应，导致催化剂中毒。 差压测量的可靠性不高，导致工厂不得不安装多个浮球开关作为紧急停机机制设备。

​密封油应用是涡轮压缩机的一部分，负责将合成气体排出设备并排入管道。 密封油必须保持在临界液位，以保持有效密封，而不会被带入气流中。 如果液位过低而密封受损，则压缩机房内可能会渗入甲烷。

解决方案

艾默生的罗斯蒙特™ 3051S 电子远程传感器 (ERS™) 系统提供传统差压液位变送器具有的所有功能，同时完全无需使用毛细管和导压管。 ERS 系统使用通过电气方式连接在一起的两个压力传感器，以电子方式计算差压。 这种方法比传统系统响应更快，尤其是在低温环境下。 同时还可以测量容器中的静压，并将其作为次要变量提供报告。

即使使用两个变送器，它们也可以相互通信，并且所有必要的计算都在主装置中完成，因此从自动化系统的角度看，这一组合装置表现为单一输入。 但是，使用两个变送器就可以从两者同时收集额外诊断信息和次要变量信息，从而加深对过程工艺的洞察。

为这些复杂的装置安装罗斯蒙特 3051S ERS 系统后，Dakota Gasification 不仅提高了可靠性，还降低了维护要求并减少了备件库存。 工厂不再需要季节性地更换湿式导压管流体，伴热不稳定和导压管扭结等恼人的维护问题也得以解决。

工厂能够更好地在全自动模式下运行，无需再为出现问题的仪表制定临时应对方案。 维护技术人员无需在这些关键设备上花费过多时间，这使得该公司在首月仅针对这些装置的测试设置环节就节省了 10,000 美元。 该公司正计划在所有类似应用中统一采用罗斯蒙特 3051S ERS 系统变送器套装，从而在整个工厂范围内成倍节约成本。