石化加氫反應(yīng)器和甲醇轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(hù)管材料等方面來實(shí)現(xiàn)的。昌暉儀表在本文分享石化加氫反應(yīng)器和甲醇轉(zhuǎn)爐溫度測量用熱電偶的專業(yè)知識(shí)。

1、加氫反應(yīng)器
①石化加氫反應(yīng)器工況特點(diǎn)
代表現(xiàn)場為南京藍(lán)星55kt/a 1,4-丁二醇(BDO)項(xiàng)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(yīng)器是加氫裝置的核心設(shè)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(yīng)器的床層溫度是直接影響轉(zhuǎn)化深度、產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。即通過測量各床層每個(gè)溫度點(diǎn)的溫度值，來分析轉(zhuǎn)化深度、催化劑均勻程度， 以保證反應(yīng)器正常運(yùn)行。

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

                                                                      整體鎧裝多點(diǎn)熱電偶
③石化加氫反應(yīng)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(yīng)放熱大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、床層數(shù)量較多的反應(yīng)器，通常采用徑向安裝。根據(jù)上述的徑向取溫點(diǎn)，此時(shí)多為 3點(diǎn)式熱電偶。而對于反應(yīng)放熱小、內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對簡單、床層數(shù)量少的反應(yīng)器則一般采用軸向安裝。同樣為3點(diǎn)式熱電偶，兩兩間隔120°均布在反應(yīng)器直徑的70%圓周上。
熱電偶的設(shè)計(jì)思想及制作工藝：加氫反應(yīng)器對溫度測量的準(zhǔn)確性要求很高，如各個(gè)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(yīng)速度和較高的測量精度。對于大直徑反應(yīng)器，3個(gè)取溫點(diǎn)已遠(yuǎn)不能滿足準(zhǔn)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(diǎn)鎧裝熱電偶或整體鎧裝多點(diǎn)熱電偶。

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

2、甲醇轉(zhuǎn)化爐
①甲醇轉(zhuǎn)化爐工況特點(diǎn)
代表現(xiàn)場為云南云維集團(tuán)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(zhuǎn)化爐是高溫、帶壓設(shè)備，爐內(nèi)溫度900-1650℃，壓力1.9-2.5MPa，其事故處理及預(yù)防難度較大。轉(zhuǎn)化爐內(nèi)溫度過高、焦?fàn)t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(zhuǎn)化爐各種故障的直接原因，如何控制好轉(zhuǎn)化爐內(nèi)的溫度是解決問題的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)化爐內(nèi)溫度控制不好，經(jīng)常超溫，將極易導(dǎo)致耐火材料燒穿，轉(zhuǎn)化爐本體變形，此時(shí)只能停車修復(fù)轉(zhuǎn)化爐本體 ，重新做耐火，更換燒嘴，造成直接經(jīng)濟(jì)損失。

②甲醇轉(zhuǎn)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(dá)1300℃，耐壓能力強(qiáng)。因焦化現(xiàn)象的存在，所以要求套管拆卸方便。

③甲醇轉(zhuǎn)化爐測溫解決方案
熱電偶保護(hù)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(zhuǎn)化爐熱電偶是最理想的材料。

轉(zhuǎn)化爐在焦?fàn)t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(shí)間有可能達(dá)到1650℃以上，轉(zhuǎn)化爐上層催化劑測溫點(diǎn)的溫度短時(shí)間有可能達(dá)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(dá)1200-1300℃，短期使用溫度可達(dá)1350℃。其中HR1300高溫強(qiáng)度更好，能夠適應(yīng)轉(zhuǎn)化爐上層催化劑測溫點(diǎn)處的高溫、氧化、沖刷嚴(yán)重的環(huán)境，是最適宜的轉(zhuǎn)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(yán)重, 則應(yīng)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(qiáng)沖刷的工況下安全工作。

在焦化工程中，結(jié)焦現(xiàn)象非常嚴(yán)重，因此要求溫度計(jì)結(jié)構(gòu)具有方便快捷的可拆卸性。采用抽芯兩節(jié)式分體結(jié)構(gòu)，即保護(hù)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(hù)套管被燒毀時(shí)更換容易。

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