重油催化裂化提升管耐磨热电偶的应用与改进
摘要:提升管耐磨热电偶短期使用就被磨穿泄漏, 热电偶被迫强行切断, 不能使用, 这曾是困扰重油催化裂化提升管温度测量的一大难题。 洛阳石油化工总厂经过5 年多的不断探索与改进, 较好地解决了此难题, 所研制使用的特耐磨热电偶已经获得了“ 实用新型”专利。
| 1 | 问题的由来 | 耐磨热电偶在提升管上的安装分布见图 1 所 | |||||||||
| 洛阳石化总厂 1.4 Mt/a 渣油催化裂化采用提 | 示, 其中 :TE-302 为提升管反应器出口测温热电 | ||||||||||
| 升管式反应器, 反应器进料为常压渣油及油浆 ,掺 | 偶,磨损程度较小 ;TE-367 , TE-307 , TE-305 为提升 | ||||||||||
| 炼比为 18∶1 。提升管内工艺介质是气、液、固三相 | 管预提段、反应段热电偶 , 磨损程度较严重。1984 | ||||||||||
| 的混合物 , 提升管内工艺介质流速快(12 ～ 16 m/ | 年生产开工以来的使用情况见表 1 所列。 | ||||||||||
| s), 温度高(500 ～ 650 | ℃), 反应速度快(2 ～ 4 s)。 | 2.2 提升管耐磨热电偶的探索与改进 | |||||||||
| 目前 ,国内外催化裂化工艺都是通过测量提升管上 | 1)初期应用阶段(1984 ～ 1994)。当时该厂炼 | ||||||||||
| 不同部位的温度来判断和确定提升管内裂化反应 | 油加工量低, 原料油为中原油 ,生产周期较短,所使 | ||||||||||
| 的状态与过程。因此 ,提升管温度实时可靠的准确 | 用普通型耐磨热电偶头部喷涂有碳化钨硬质合金 , | ||||||||||
| 监测是指导生产平稳操作 ,保证产品质量与收率 , | 寿命一般在 2 ～ 7 个月。 | ||||||||||
| 确保催化裂化装置安稳长优生产的重要手段。 | |||||||||||
| 该厂自 1984 年开工以来, 催化提升管耐磨热 | |||||||||||
| 电偶短期使用就发生磨穿泄漏 ,这曾是困扰该厂长 | |||||||||||
| 周期安全生产的大难题。近 5 年来, 经过该厂不断 | |||||||||||
| 地探索、研制与改进, 突破了“长周期耐磨”和“隔 |
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| 漏”两大难关,解决了提升管耐磨热电偶长周期安 | |||||||||||
| 全运行的难题。本文介绍了该厂生产开工以来提 | |||||||||||
| 升管耐磨热电偶的使用情况, 以及研制改进过程与 | |||||||||||
| 使用效果。 | 图 1 | 提升管耐磨热电偶分布位置 | |||||||||
| 2 | 提升管耐磨热电偶的使用概况及其改进 | 注:1———TE-308 ;2———TE-367 ;3———TE-307 ; | |||||||||
| 4 ———TE-305 ;5———TE-302/ 1-2 ;6———TE-304 | |||||||||||
| 2.1 | 提升管耐磨热电偶使用概况 | ||||||||||
| 表 1 提升管耐磨热电偶使用概况 | |||||||||||
| 时间 | 类 | 型 | 使用寿命 | 生产周期 | 使用支数 | 使用效果 | |||||
| 1984～ 1987 | 普通型耐磨热电偶 | 2～ | 5 个月 | 1 年 | 4 | 不满意 | |||||
| 1987～ 1994 | 普通型耐磨热电偶 | 6～ | 7 个月 | 1 年 | 4 | 不满意 | |||||
| (头部喷涂碳化钨 3 mm) | |||||||||||
| 1994.10～ 1996.3 | 快速切断型特耐磨热电偶 | 1.5 年 | 1.5 年 | 2 | 较满意 | ||||||
| 1996.4～ 1998.4 | 快速切断型特耐磨热电偶 | 2 年 | 2 年 | 4 | 满意 | ||||||
| 1998.4～ 1999.5 | 快速切断型特耐磨热电偶 | 1 年 | 1 年 | 6 | 满意 | ||||||
| 1999.6～ | 改进型隔漏特耐磨热电偶 | 5 | 良好 | ||||||||
2)研制与试用阶段(1994 ～ 1996)。随着国内外重油催化裂化工艺的改进, 对提升管耐磨热电偶的长周期可靠运行提出了更高的要求, 国内各大热电偶生产厂家也都相继推出了各自的耐磨热电偶 , 但实际应用却没有达到预期效果。该厂结合生产实际 ,1994 年与一特殊硬质合金厂合作, 研制开发了“新型全碳化钨特耐磨热电偶头” ,耐磨耐温性能极佳, 外观为黑色。经过现场装配试制出“快速切断型特耐磨热电偶” 。试用后该热电偶没有发生磨损泄漏 ,拆下检查并经鉴定, 使用寿命可达 2 ～ 3 年 ,完全可以满足重油催化裂化装置长周期安全运行的要求。目前 ,这种特耐磨热电偶已获得“实用新型”专利(专利号为 ZL9522118.5)。
3)推广应用阶段(1996.4 ～ 1998.4)。提升管上先后使用了 4 支和 6 支特耐磨热电偶 ,结果表明 , 总体效果已达到了长周期安全运行的要求。
4)改进与提高阶段。1999 年 4 月催化裂化装置小修期间 ,对提升管耐磨热电偶进行了检修 ,换上了 5 支改进型的“隔漏特耐磨热电偶”(见图 2 所示),解决了泄漏问题。前期的特耐磨热电偶使用了原来的防漏技术, 在耐磨热电偶发生磨穿泄漏后人为将其“旋塞切断阀”强行关闭, 切断热电偶丝 , 堵住泄漏通道, 由于“旋塞切断阀”是应急切断型 ,密封效果不好, 为防止渗油起火 ,还必须事后包盒子,做进一步安全防护处理。而“改进型隔漏特耐磨热电偶”采用了“铠装卡套隔漏”技术, 从原来的“治漏”转化到了“预防”与“隔漏” ,隔漏压力可达 1 MPa , 使外泄现象永远不会发生 。
图 2 改进型隔漏特耐磨热电偶