重油催化裝置耐磨熱電偶研制及應用
1、問題的由來
洛陽石化總廠1.4Mt/a渣油催化裂化采用提升管式反應器，反應器進料為常壓渣油及油漿，摻煉比為18:1。提升管內工藝介質是氣、液、固三相的混合物,提升管內工藝介質流速快(12-16m/s)，溫度高(500-650℃)，反應速度快(2.4s)。目前,國內外催化裂化工藝都是通過測量提升管上不同部位的溫度來判斷和確定提升管內裂化反應的狀態與過程。因此，提升管溫度實時可靠的準確監測是指導生產平穩操作，保證產品質量與收率，確保催化裂化裝置安穩長優生產的重要手段。
該廠自開工以來，催化提升管耐磨熱電偶短期使用就發生磨穿泄漏，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重油催化裂化裝置耐磨熱電偶的使用情況，以及研制改進過程與使用效果。
2、提升管耐磨熱電偶的使用概況及其改進
①提升管耐磨熱電偶使用概況
耐磨熱電偶在提升管上的安裝分布見圖1所示,其中：TE-302為提升管反應器出口測溫熱電偶,磨損程度較小；TE-367、TE-307、TE-305為提升管預提段、反應段熱電偶，磨損程度較嚴重。2006年生產開工以來的使用情況見表1所列。
[重油催化裝置耐磨熱電偶在裝置上的分布]
表1 提升管耐磨熱電偶使用概況
使用時間 類別 使用壽命 生產周期 使用數量 使用效果
2006-2007 頭部噴涂耐磨層的耐磨熱電偶 2-5個月 1年 4支 不滿意
2007-2008 頭部噴涂碳化鎢3mm耐磨熱電偶 6-7個月 1年 4支 不滿意
2009-2010 快速切斷型特耐磨熱電偶 1.5年 1.5年 2支 較滿意
2010-2012 快速切斷型特耐磨熱電偶 2年 1.5年 4支 滿意
2013-2014 快速切斷型特耐磨熱電偶 1年 1年 6支 滿意
2014-至今 重油催化裂化裝置耐磨熱電偶 2年 2年 6支 良好
②提升管耐磨熱電偶的探索與改進
a、初期應用階段(2006)該廠煉油加工量低，原料油為中原油，生產周期較短，所使用普通型耐磨熱電偶頭部噴涂有碳化鎢硬質合金，壽命一般在2-7個月。
b、研制與試用階段(2007)。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，07年與一特殊硬質合金廠合作,研制開發了“新型全碳化鎢特耐磨熱電偶頭”，耐磨耐溫性能，外觀為黑色。經過現場裝配試制出“快速切斷型特耐磨熱電偶”。試用后該熱電偶沒有發生磨損泄漏，拆下檢查并經專家鑒定，使用壽命可達1-1.5年，可以滿足重油催化裂化裝置長周期安全運行的要求。
c、推廣應用階段(2007-2008)。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。
d、改進與提高階段。2009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”，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，為防止滲油起火，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1MPa，使外泄現象不會發生。
