PTA化工装置精馏塔内塔盘之间的差压的准确测量——为了更好地对PTA（Purified Terephthalic Acid 的缩写，中文名精对苯二甲酸，是生产聚酯涤纶纤维的主要原材料）化工装置上的精馏塔塔内塔盘之间的差压进行准确、稳定有效的测量，本文介绍了不同引压方式的差压仪表在精馏塔上的运用，分析各种引压方式产生的故障，试用Emerson 3051S+ ERS仪表取得成功，为测量精馏塔内塔盘之间的压差提供了一条准确、稳定、有效的途径，且施工及维护更加方便、快捷。

PTA化工装置中有一些精馏塔比较高，一般有40m左右，塔内里分布安装多层塔盘，因工艺人员操作需求，需要对其顶部与底部之间的塔盘填料进行压差监测，监测塔的负荷，为判断塔内塔盘工作正常与否提供依据，对生产操作人员及机械维保人员有着至关重要的作用。

现举例PTA装置上的A精馏塔内的底部塔盘取压点和上部塔盘取压点之间的垂直距离为30m，差压量程为20kPa,由于先前受仪表测量技术等因素的制约，分别采用了以下两种引压测量方式，使用效果差强人意，下面逐一介绍。

图1 导压管测量差压示意

导压管差压变送器测量压差

首先采用的最常用的引压管测量方式，即常规导压管差压变送器测量压差。如图1所示，这种方法是基于△P=P(h)-P(l)的原理，故测出差压值。这种引压测量方法在实践应用不是很好，主要表现在以下两个方面：

安装工作量大，且差压变送器的安装位置受现场的局限性比较大。我们知道测量介质为气体，导压管取压应向上，以保证气体中夹带的液体依靠其自重回到塔里，测量值才会准确，因此需要差压变送器的安装位置必须同时高于高、低压侧取压口位置，这样敷设导压管工作量和安装变送器产生的工作量较大。

故障率高。由于现场设备振动导致导压管上的接头松脱引起介质外漏，测量不准。进入冬季后，由于伴热保温措施不到位致使导压管中的气体冷凝产生的液体还未流入塔里就在导压管中结冰，堵塞导压管引起测量不准，给生产工艺操作人员带来困扰。

图2 毛细管远传双法兰变送器测量差压示意

隔膜密封式毛细管远传差压变送器测量差压

由于常规导压管差压变送器测量在实际使用中安装工作量大、变送器位置安装受限，以及故障率高等因素，紧接着我们计划使用隔膜密封式差压变送器测量差压的方案，如图2所示，这种方案避免了导压管工作安装工作量大、同时消除了导压管差压变送器测量差压故障率高的问题，但在实际应用中又产生了新的问题。

仪表安装时，远传法兰需要穿过精馏塔旁所涉及的楼层钢格栅，在防爆区域内动火切割钢格栅，动火监护工作任务艰巨。

如我们选择某知名厂牌的远传双法兰毛细管差压变送器（即高、低压侧毛细管各长15m），安装好后，由于毛细管填充液的重力原因将对变送器产生一个压力，这时将要对变送器进行零点迁移，迁移后零点所对应的值为负值约为-300kPa，不难推出在量程为20kPa的测量值中，其现场表头显示的工作值在-300~-280kPa之间，而DCS面板上显示的值在0~20kPa之间，这给现场巡检人员造成一种错觉、干扰，经常让仪表人员处理并与其解释，造成了不必要的工作量。

毛细管太长导致填充液受环境温度变化的影响较大，无形中增大了仪表的误差，还由于其标称精度为0.2%，而普通差压变送器的标称精度为0.065%，也将引起一定的误差。

仪表所在设备有一定的振动量，时有毛细管漏油的现象发生，由于毛细管较长，所涉及的空间距离很高，很难判定漏油点的部位，维护工作量较大。

图3 3051S+ERS测量差压示意

两台单法兰压力变送器测压力在DCS系统中运算

这种测量方式的每台压力变送器需要各自一个测量回路，投资建造费较高，在加上其输出的电流信号将随着电缆传输距离的增加而衰减，导致测量误差大大增加，因此设计时未按此方案规划，后续改造也没使用这一方案。

创新的液位测量方法

以上列举的几种方法测量效果不胜满意，在与同行一次偶然的技术交流中，得知Emerson有推出一款3051S+ERS测差压、液位的仪表。通过深入了解后得知此系列仪表可以满足现场的工况和安装环境等要求，于是购买一台试用，经过长时间使用验证发现此表工作稳定，维护量很少，得到了工艺操作人员的认可。

Emerson Rosemount 3051S+ERS是一种利用两台3051S压力变送器测量液位的方法。如图3所示，相当于将一台双法兰变送器拆分成两部分进行安装，一台3051S测量塔内顶部塔盘压力，另一台3051S测量塔内下部塔盘压力，两台3051S之间使用普通电缆通过其相应协议进行通信，通过通信使两块表形成一个整体，由下部的3051S作为主表，上部的作为副表，主表计算出两者之间的压差。由于两台3051S变送器之间使用电缆通信，这种方法只需在两台3051S之间做好相应参数设置，使用起来相比以上3种测量方式，安装、维护量较少、故障环节大大降低，仪表工作更加稳定，为生产人员操作提供了更加可靠的保障。

总结

随着测量仪表技术的发展和运用，现场棘手的问题解决起来比较得心应手，结合装置实际情况，选择合适的新产品、新技术进行试用，成功后再进行推广，这个过程需要我们技术人员既严谨，也要思维开放敏捷，接纳、运用新技术进行攻关、解决现场出现的技术难题，3051S+ERS新技术的成功试用，不仅提高了仪表测量的稳定性、减少了维护量，同时对PTA装置的连续稳定运行起到了保驾护航的作用。