重油催化裂化提升管耐磨熱電偶的應用與改進
摘要:提升管耐磨熱電偶短期使用就被磨穿泄漏, 熱電偶被迫強行切斷, 不能使用, 這曾是困擾重油催化裂化提升管溫度測量的一大難題。 洛陽石油化工總廠經過5 年多的不斷探索與改進, 較好地解決了此難題, 所研制使用的特耐磨熱電偶已經獲得了“ 實用新型”專利。
1 | 問題的由來 | 耐磨熱電偶在提升管上的安裝分布見圖 1 所 | |||||||||
洛陽石化總廠 1.4 Mt/a 渣油催化裂化采用提 | 示, 其中 :TE-302 為提升管反應器出口測溫熱電 | ||||||||||
升管式反應器, 反應器進料為常壓渣油及油漿 ,摻 | 偶,磨損程度較小 ;TE-367 , TE-307 , TE-305 為提升 | ||||||||||
煉比為 18∶1 。提升管內工藝介質是氣、液、固三相 | 管預提段、反應段熱電偶 , 磨損程度較嚴重。1984 | ||||||||||
的混合物 , 提升管內工藝介質流速快(12 ~ 16 m/ | 年生產開工以來的使用情況見表 1 所列。 | ||||||||||
s), 溫度高(500 ~ 650 | ℃), 反應速度快(2 ~ 4 s)。 | 2.2 提升管耐磨熱電偶的探索與改進 | |||||||||
目前 ,國內外催化裂化工藝都是通過測量提升管上 | 1)初期應用階段(1984 ~ 1994)。當時該廠煉 | ||||||||||
不同部位的溫度來判斷和確定提升管內裂化反應 | 油加工量低, 原料油為中原油 ,生產周期較短,所使 | ||||||||||
的狀態(tài)與過程。因此 ,提升管溫度實時可靠的準確 | 用普通型耐磨熱電偶頭部噴涂有碳化鎢硬質合金 , | ||||||||||
監(jiān)測是指導生產平穩(wěn)操作 ,保證產品質量與收率 , | 壽命一般在 2 ~ 7 個月。 | ||||||||||
確保催化裂化裝置安穩(wěn)長優(yōu)生產的重要手段。 | |||||||||||
該廠自 1984 年開工以來, 催化提升管耐磨熱 | |||||||||||
電偶短期使用就發(fā)生磨穿泄漏 ,這曾是困擾該廠長 | |||||||||||
周期安全生產的大難題。近 5 年來, 經過該廠不斷 | |||||||||||
地探索、研制與改進, 突破了“長周期耐磨”和“隔 | |||||||||||
漏”兩大難關,解決了提升管耐磨熱電偶長周期安 | |||||||||||
全運行的難題。本文介紹了該廠生產開工以來提 | |||||||||||
升管耐磨熱電偶的使用情況, 以及研制改進過程與 | |||||||||||
使用效果。 | 圖 1 | 提升管耐磨熱電偶分布位置 | |||||||||
2 | 提升管耐磨熱電偶的使用概況及其改進 | 注:1———TE-308 ;2———TE-367 ;3———TE-307 ; | |||||||||
4 ———TE-305 ;5———TE-302/ 1-2 ;6———TE-304 | |||||||||||
2.1 | 提升管耐磨熱電偶使用概況 | ||||||||||
表 1 提升管耐磨熱電偶使用概況 | |||||||||||
時間 | 類 | 型 | 使用壽命 | 生產周期 | 使用支數(shù) | 使用效果 | |||||
1984~ 1987 | 普通型耐磨熱電偶 | 2~ | 5 個月 | 1 年 | 4 | 不滿意 | |||||
1987~ 1994 | 普通型耐磨熱電偶 | 6~ | 7 個月 | 1 年 | 4 | 不滿意 | |||||
(頭部噴涂碳化鎢 3 mm) | |||||||||||
1994.10~ 1996.3 | 快速切斷型特耐磨熱電偶 | 1.5 年 | 1.5 年 | 2 | 較滿意 | ||||||
1996.4~ 1998.4 | 快速切斷型特耐磨熱電偶 | 2 年 | 2 年 | 4 | 滿意 | ||||||
1998.4~ 1999.5 | 快速切斷型特耐磨熱電偶 | 1 年 | 1 年 | 6 | 滿意 | ||||||
1999.6~ | 改進型隔漏特耐磨熱電偶 | 5 | 良好 |
2)研制與試用階段(1994 ~ 1996)。隨著國內外重油催化裂化工藝的改進, 對提升管耐磨熱電偶的長周期可靠運行提出了更高的要求, 國內各大熱電偶生產廠家也都相繼推出了各自的耐磨熱電偶 , 但實際應用卻沒有達到預期效果。該廠結合生產實際 ,1994 年與一特殊硬質合金廠合作, 研制開發(fā)了“新型全碳化鎢特耐磨熱電偶頭” ,耐磨耐溫性能極佳, 外觀為黑色。經過現(xiàn)場裝配試制出“快速切斷型特耐磨熱電偶” 。試用后該熱電偶沒有發(fā)生磨損泄漏 ,拆下檢查并經鑒定, 使用壽命可達 2 ~ 3 年 ,完全可以滿足重油催化裂化裝置長周期安全運行的要求。目前 ,這種特耐磨熱電偶已獲得“實用新型”專利(專利號為 ZL9522118.5)。
3)推廣應用階段(1996.4 ~ 1998.4)。提升管上先后使用了 4 支和 6 支特耐磨熱電偶 ,結果表明 , 總體效果已達到了長周期安全運行的要求。
4)改進與提高階段。1999 年 4 月催化裂化裝置小修期間 ,對提升管耐磨熱電偶進行了檢修 ,換上了 5 支改進型的“隔漏特耐磨熱電偶”(見圖 2 所示),解決了泄漏問題。前期的特耐磨熱電偶使用了原來的防漏技術, 在耐磨熱電偶發(fā)生磨穿泄漏后人為將其“旋塞切斷閥”強行關閉, 切斷熱電偶絲 , 堵住泄漏通道, 由于“旋塞切斷閥”是應急切斷型 ,密封效果不好, 為防止?jié)B油起火 ,還必須事后包盒子,做進一步安全防護處理。而“改進型隔漏特耐磨熱電偶”采用了“鎧裝卡套隔漏”技術, 從原來的“治漏”轉化到了“預防”與“隔漏” ,隔漏壓力可達 1 MPa , 使外泄現(xiàn)象永遠不會發(fā)生 。
圖 2 改進型隔漏特耐磨熱電偶