VEGA同位素仪表成功改造石化PP3反应器实现完美测量

　　南方某石化企业聚丙烯(三)装置生产能力20万吨/年，采用日本JPP工艺技术，其反应器采用某品牌的核料位计用以检测反应釜内的料位。但是，该料位仪表在实际的生产过程中出现了问题。

原有存在问题

　　第一反应器和第二反应器核料位计自2016年11月装置投产以来，当料位处于较高位置时料位计指示一直不准，工艺操作参考反应器搅拌器功率来控制反应器料位，因功率影响因素较多无法判断实际料位。

　　经过VEGA专家团队多次组织双方原因分析和技术交流，很快明确了反应器料位计高料位指示不准的原因。

　　主要原因：

　　聚丙烯(三)第一和第二反应器壁厚太厚(厚度为66mm)

　　正常工况时反应器内部的气相密度较大(36-58KG/M3)

　　采用外置钴-60放射源，原供货商没有合理地计算放射源活度

　　当反应器在高料位运行时，接收器处的射线非常微弱，不足以使接收器正常工作，故物位变化时，接收器无法分辨射线变化，不能正常地指示料位变化

　　次要原因：

　　由于采用硬杆式接收器，安装后，只有接收器的中段靠近反应器，而接收器的上段和下段远离反应器，致使接收器的上段和下段不能处在射线最强的位置，更弱化了接收效果。

　　原供货商采用的硬杆式接收器

工艺简介

　　聚丙烯(三)装置第一和第二反应器是两台卧式反应器;

　　聚丙烯(三)装置第一和第二反应器是两台卧式反应器，在压力30公斤和78°(约)气相丙烯和颗粒催化剂在搅拌器的混合下发生化学反应，生产出粉末状的聚丙烯，物料从第一反应器输送到第二反应器继续反应;

　　在反应器一般一半是粉末，一半是气相，在搅拌器的搅拌下粉末状呈不规则斜坡堆积。

改造方案

　　彻底解决该问题需将放射源由外置源改造为内置源，同时采用柔性接收器，保证接收器与反应器壁之间的距离一致，使接收器工作在最强的，且最线性的射线区域。为保证装置安全稳定运行，经与用户数次技术交流，技术方案基本确定。

　　方案采用1个内置源Cs-137放射源，3个接收器(高侧连续料位、底侧连续料位以及气相密度检测)组成，内置源开孔利用原反应器的开孔，不重新开孔。

　　(改造后的安装示意图)

　　(改造方案采用柔性接收器)

　　内置源采用SHLM插入式放射源，连续料位接收器采用FT32系列闪烁体料位计，检测器、变送器一体式，该连续料位计是柔性可适度弯曲以贴合设备外形，保证接收器与反应器壁之间的距离一致，使接收器工作在最强的，且最线性的射线区域，更好接收射线，使测量效果更线性。采用MT31一体式密度计实时对气相密度进行补偿。

SHLM放射源在关闭状态下

满足中国一级防护安全标准

调试要点

　　反应器内部的搅拌桨是旋转的，物料在反应器内部随着搅拌器的旋转会旋转的斜面如下图：

　　(物料在反应器内部随着搅拌器的旋转会旋转的斜面)

　　必须采用实物标定的方法，才能确保料位的测量准确。实物料标定时采用依次向反应器内加装0t、5t、10t、15t、20t、25t物料，开启搅拌，采集计数率，建立仪表4-20mA的线性输出。

改造后效果

　　聚丙烯(三)装置第一和第二反应器共2套核料位计改造后，自2019年11月投用以来，料位检测系统反应灵敏、测量准确可靠，为工艺操作提供值得信赖的测量数据;受到了工艺部门和仪表维护部门的广泛好评，为该石化企业的稳定生产和良好效益做出了贡献。