石化加氫反應器和甲醇轉爐溫度測量也采用熱電偶，這些工況的熱電偶通常以改變熱電偶結構及生產(chǎn)工藝、使用能長期使用于現(xiàn)場工況中的特殊熱電偶保護管材料等方面來實現(xiàn)的。昌暉儀表在本文分享石化加氫反應器和甲醇轉爐溫度測量用熱電偶的專業(yè)知識。

1、加氫反應器
①石化加氫反應器工況特點
代表現(xiàn)場為南京藍星55kt/a 1,4-丁二醇(BDO)項目。在現(xiàn)代煉油工業(yè)中，加氫精制是不可缺少的工藝過程，加氫反應器是加氫裝置的核心設備。它在10-25MPa高壓、400-480℃高溫、臨氫及硫化氫等條件下工作，其操作條件較為苛刻。而反應器的床層溫度是直接影響轉化深度、產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質量的關鍵因素。即通過測量各床層每個溫度點的溫度值，來分析轉化深度、催化劑均勻程度， 以保證反應器正常運行。

②石化加氫反應器對熱電偶的性能要求
從軸向看,一個加氫反應器由上至下具有多個催化劑床層和填料層，而每個床層的入口、出口均需測溫，隨著加氫裝置規(guī)模不斷擴大，反應器尺寸也越來越大，往往在床層中部還需增設1-2個測溫點。從徑向看，反應器的高溫區(qū)域，也是主要取溫點，包括反應器中心部位和距器壁1/3半徑處的左右兩點。因此，無論是軸向還是徑向，都決定了參與加氫反應器溫度采集的溫度計應選用多點鎧裝熱電偶或整體鎧裝多點熱電偶，其各點的長度由反應器的尺寸和床層分布決定。

                                                                      整體鎧裝多點熱電偶
③石化加氫反應器解決方案
熱電偶安裝原則：根據(jù)取樣的分布，可采用從器壁開孔的徑向安裝型和從封頭開孔的軸向安裝型。選擇原則：對于反應放熱大、內(nèi)部結構復雜、床層數(shù)量較多的反應器，通常采用徑向安裝。根據(jù)上述的徑向取溫點，此時多為 3點式熱電偶。而對于反應放熱小、內(nèi)部結構相對簡單、床層數(shù)量少的反應器則一般采用軸向安裝。同樣為3點式熱電偶，兩兩間隔120°均布在反應器直徑的70%圓周上。
熱電偶的設計思想及制作工藝：加氫反應器對溫度測量的準確性要求很高，如各個床層出口徑向溫差不大于3℃， 加氫裂化裝置中因溫升快，所以要求熱電偶具有較快的響應速度和較高的測量精度。對于大直徑反應器，3個取溫點已遠不能滿足準確采集溫度分布的需要。工藝的大型化發(fā)展，需要能測量更多點鎧裝熱電偶或整體鎧裝多點熱電偶。

                                                                      多點鎧裝熱電偶
多點鎧裝熱電偶和整體鎧裝多點熱電偶以兩種不同的形式解決了同時測溫、快速響應和多點采集的問題。在《多點鎧裝熱電偶在煉化裝置溫度測量中的應用》文章中對這種熱電偶的使用有詳細介紹，加氫反應器采用多點鎧裝熱電偶測量床溫便于更換與拆卸，降低了維護成本和維修工作量，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

2、甲醇轉化爐
①甲醇轉化爐工況特點
代表現(xiàn)場為云南云維集團2Mt/a焦化工程甲醇裝置和尼勒克縣瑞祥1Mt/a焦化工程。
甲醇轉化爐是高溫、帶壓設備，爐內(nèi)溫度900-1650℃，壓力1.9-2.5MPa，其事故處理及預防難度較大。轉化爐內(nèi)溫度過高、焦爐煤氣與氧氣混合不均勻造成偏燒、溫度速升、速降等是造成轉化爐各種故障的直接原因，如何控制好轉化爐內(nèi)的溫度是解決問題的關鍵。轉化爐內(nèi)溫度控制不好，經(jīng)常超溫，將極易導致耐火材料燒穿，轉化爐本體變形，此時只能停車修復轉化爐本體 ，重新做耐火，更換燒嘴，造成直接經(jīng)濟損失。

②甲醇轉化爐對熱電偶的性能要求
熱電偶套管材料必須具有抗高溫氧化的能力，耐溫需達1300℃，耐壓能力強。因焦化現(xiàn)象的存在，所以要求套管拆卸方便。

③甲醇轉化爐測溫解決方案
熱電偶保護套管材料的選擇是重中之重，要求既能抵抗碰撞,經(jīng)得起沖擊，又必須具有抗高溫氧化的能力。HR1300 和3YC52生產(chǎn)甲醇轉化爐熱電偶是最理想的材料。

轉化爐在焦爐煤氣與氧氣混合不均勻燃燒的情況下，燃燒區(qū)局部溫度短時間有可能達到1650℃以上，轉化爐上層催化劑測溫點的溫度短時間有可能達到1300℃左右，HR1300和3YC52兩種材料均具有優(yōu)異的抗氧化性能，長期使用溫度可高達1200-1300℃，短期使用溫度可達1350℃。其中HR1300高溫強度更好，能夠適應轉化爐上層催化劑測溫點處的高溫、氧化、沖刷嚴重的環(huán)境，是最適宜的轉化爐套管材料。傳統(tǒng)概念中的GH3039，GH214等合金材料，雖然具有耐高溫性能，但在使用中易發(fā)生變形，所以不是適合的材料。
至于套管的制作工藝 , 考慮現(xiàn)場沖刷嚴重, 則應采用30mm鍛棒單端深盲孔整體鉆孔的制作方式，保證內(nèi)孔不大于 6.6mm，偏心度不大于0.2mm/m，方能確保與測溫元件緊密配合，并在強沖刷的工況下安全工作。

在焦化工程中，結焦現(xiàn)象非常嚴重，因此要求溫度計結構具有方便快捷的可拆卸性。采用抽芯兩節(jié)式分體結構，即保護套管與主體測溫部分可分離，使套管拆卸、檢查方便，一旦保護套管被燒毀時更換容易。

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