第53卷第1期 2017年2月
石油化工自动化
AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAL INDUSTRY
聚丙烯反应器中核料位计的标定
刘洪忠，姜兴亮，王跃
（神华榆林能源化工有限公司，陕西榆林719000）
Vol. 53, No. 1 February, 2017
摘要：INNOVENE聚丙烯工艺中反应器料位是该工艺控制的关键参数之一，反应中气相介质的密度对该参数影响较大。根据核料位计标定参数建立了粉料体积料位与射线强度的关系，并根据反应器中无粉料丙烯升压后的料位数据对关系式进行气相密度修正，获得了可以用于反应器操作工况范图的料位计算公式，通过测量反应器压力、温度和核料位计接收端计数率后，可计算出该工况下的粉料真实料位。
关键词：核料位计INNOVENE豪丙烯
希密度修正料位计标定
中图分类号：TH816
文献标志码：B
文章编号：1007-7324(2017)01-007904
INNOVENE聚丙烯工艺采用卧式搅拌床反应器，是近年来发展较为迅速的气相本体法工艺之一。由于采用接近活塞流的卧式搅拌床反应器和高效催化剂，能够生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物等多种性能优异的聚丙烯产品。然而，由于卧式搅拌床反应器中存在搅拌器，催化剂通过喷嘴喷人反应器，如果反应器中粉料料位过低，催化剂就会喷到搅拌器上，从而导致块料的生成；如果反应器中料位过高，会导致催化剂的喷射模型不好，产生块料的可能性也会大幅增加，并且搅拌器的负荷会明显增大，影响搅拌器的使用寿命。因此，反应器料位是影响该工艺能否稳定运行的关键参数之--，该工艺反应器的料位采用核料位计进行液位
测量，测得的数据经过转化后送到DCS 1核料位计测量原理
核料位计的测量原理：当射线从放射源射出后，穿过设备壁和其内的被测物料到达检测器，其强度随穿过物料的厚度增加呈指数规律减弱。当料位变化时，射线穿过物料的厚度也随之变化，并保持一定的函数关系-2]，表达式如下：
I = I。 e
(1)
式中：I。—穿过物质前的射线强度；I,——穿过密度为P、路径为L的物料后的射线强度;-—吸收系数，与放射源的类型有关，对于给定的放射源，可以认为是常数。
当放射源和被测介质一定时，由式(1)可知：当介质料位上升并遮挡住射线时，检测器探测到的射线强度就会减弱；而当介质料位下降时，检测器探测到的射线强度就会增强。因此，根据探测到射线的强弱，可以得出料位的高低。
由于核料位计的测量结果与介质的密度有关，万方数据
当反应器中的压力升高时，气相介质的密度增加，导致核料位计测得的料位高于粉料的实际料位。文献[3]提出使用2个密度计，1个用于测量气相密度，另1个用于测量固相密度，然后根据密度测量的结果对核料位计进行补偿。文献[4提出了一种消除气相介质密度对核料位计测量影响的方法先从测量原理的角度人手，若未考虑气相介质对料位的影响，根据式（1)则可得到穿过介质后的射线强度，从而得到料位的信息。
I, = Ie",
(2)
式中：—--固体粉料密度；L,——射线穿过固体粉料的路径理论长度；若考虑气相介质对射线强度吸收的影响，则得到的射线强度为
I, = I。 eglg-," ew,l?
(3)
式中：g—气相介质密度；L,——射线穿过固体粉料的路径实际长度；L放射源与检测器之间的距离。
结合式(2)和式(3)，可得：
Ig e-", I ec(l,,' e",l2
(4)
经等式变换，并结合Novolene气相法聚丙烯反应器的结构，获得了该反应器实际料位与料位计读数之间的关系为
H, = (p, L, Lycos) /(p P)(5) 式中：6射线路径与料位高度之间的夹角；稿件收到日期：2016-09-22.修改稿收到日期：2016-11-06。作者简介：刘洪忠(1985一)，男，汉族，内蒙古巴彦淳尔人，毕业于中国科学院新强理化技术研究所，获有机化学专业硕士学位，主要研究方向为气相案丙烯工艺和德士古气化技术，任工程师。