[发明专利]用于高温高压油样气液分离罐的液位测量方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于石油石化领域的电学测量装置，具体的说，涉及一种对油样气液分离罐进行液位测量的方法和装置。

背景技术

由于石油加工生产装置的运转周期多为一年，生产装置的平稳运行极为重要。炼油厂的石油加工装置为连续生产装置，在生产过程中，经过处理的油样在高温高压下，需要在气液分离罐中进行气液相的分离，当液相量达到一定的液位高度时，需要给出一个液位高度的反馈信号给控制系统，控制放样阀门打开，将液相样品从气液分离罐底部放出。如果不能及时将液体样品放出，会导致液体样品充满整个气液分离罐，并导致液体样品从罐顶的气体出口放出，扰乱气体管路的正常工作。随着液体样品的放出，液位下降；当液位下降到一定高度时，需要及时给控制系统反馈一个信号，指示系统将放样阀门关闭，以防液体样品放完后、气相样品泄漏进入液体样品收集罐，扰乱液体管路。因而对气液分离罐中油样液位的测量对于装置的平稳运转非常重要。

由于在生产装置的气液分离罐中，体系处于高温高压环境，而且石油产品随着温度的下降、黏度迅速下降，因此，对生产过程中气液分离罐的液位测量既非常重要、又具有较大的难度。

现有实验装置中，对于气液分离罐中液位的测量多采用浮子式装置，即设计一个浮子，浮在液相中，伴随着液位的升降而升降，从而表征液位的高度。但是，浮子式的液位计有两个缺点：一方面因为油样的黏稠性，浮在可能会粘附在装置某个位置，不再随着液位的变化而移动，从而使测量失灵；另一方面，因为浮子的移动具有一定的速度，因为液位测量的响应速度较慢，容易导致液体放多了。影响了气液分离罐液位测量的准确性和灵敏度，进而影响了装置运转的平稳性。

目前常用的一种可以用于高温高压环境的气液分离罐的液位测量装置为振动式液位计，其原理为利用储罐谐振频率不同来检测液位的液位计。该装置虽然可以用于油样液位的测定，但是测定的液位范围很窄，只有50mm左右。另一种常用于高温高压系统的液位计为差压式液位计，该装置由于需要将样品引入引压管中，而引压管又极易被黏稠样品污染、堵塞，因此只能适于非常干净的体系。因此，目前对油样的液面监测的装置还有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以对高温高压油样气液分离罐进行液位测量的方法和装置，该装置和方法可精确判断油样气液分离罐液面，为油样液体分离提供信号，并利用该信号实现对气液分离罐的液位控制。

本发明的技术方案是：用于高温高压油样气液分离罐的液位测量装置，包括气液分离罐，气液分离罐的上方设置有排气口，下方设置有出液管，出液管处设置有排液阀；还包括电极杆和电极极板，电极极板包括左极板和右极板，一对相对的左极板和右极板构成一个测量电极；电极极板上有电极安装孔，电极安装孔套装在瓷环上，瓷环安装在套筒上，套筒套装在电极杆上，套筒位置可上下调整；电极杆安装在气液分离罐中；电极极板经引线与气液分离罐外的电容测量仪相连，测量电极至少有两个，由上到下顺次安装在电极杆上，包括上测量电极和位于上测量电极下方的下测量电极；液位测量装置还包括控制装置，接收电容测量仪的信号，与出液管处的排液阀相连。

较优的，测量电极有三个，除上测量电极和下测量电极外，还包括位于下测量电极下方的下备用测量电极，由上到下顺次安装在电极杆上。下备用电极在下测量电极发生故障时工作，根据该原理，还可以设置上备用电极。

油样气液测量的方法，包括以下步骤：

S1：根据需要控制的液位要求，调整套筒的位置，使上测量电极和下测量电极分别位于最高液位、最低液位处，并固定套筒位置，通过控制系统设置上测量电极和下测量电极测量数值比的阈值；

S2：启动液位测量装置，电容测量仪读取两个测量电极的测量值，反馈到控制系统，控制系统计算上测量电极和下测量电极测得的数值比；

S3：当上测量电极和下测量电极测得的数值比小于阈值时，判断上测量电极和下测量电极测得的均为液相电容，开启排液阀；

S4：随液位下降，当上测量电极和下测量电极测得的数值比大于阈值时，判断上测量电极位于气相，下测量电极位于液相，排液正常，继续排液；

S5：当上测量电极和下测量电极测得的数值比再次小于阈值时，判断上测量电极和下测量电极测得的均为气相电容，关闭排液阀。

较优的，阈值为1.05。

较优的，测量电极还包括位于下测量电极下方的备用测量电极，步骤S2中，当下测量电极发生故障时，控制系统将采用备用测量电极的数据。