加氢装置高压反应器床层温度测量

　　1工艺背景

　　随着经济的发展，石油产品的需求逐步向轻质化转变。炼油厂中加氢装置的能力占原油加工能力的比例逐渐增加，越来越处于重要地位。

　　加氢反应器是高压加氢装置中的重要设备，反应物进入加氢反应器在催化剂作用下进行脱硫、脱氮、烯烃饱和、芳烃饱和等反应。反应器设置催化剂床层，床层温度是直接决定以上反应程度的重要参数。

　　加氢反应为强放热反应，随着反应的深入，释放出来的热量越来越大，在加氢过程中必须严格控制反应器催化剂床层温升，避免出现反应器形成高温反应区损毁催化剂，使脱氮、芳烃饱率下降，产品质量下降。因此在设计时要根据反应放热情况合理设置催化剂床层高度，与此同时也需要对反应器床层温度进行精准测量。

　　加氢反应器存在高温(正常工况3000C以上)、高压(正常工况8.OMPa以上)、临氢等工艺特点，在苛刻工艺条件下，作为反应器上唯一的测量元件，反应器层温度测量在测量仪表的选择及测量仪表的安装方式等方面提出了很高的要求。

　　2传统方式

　　2.1方案简述

　　受仪表水平制约，由于一次测量仪表元件—热电偶恺管的承压性能、密封性等技术限制，以往加氢装置反应器床层温度测量采用普通的低压热电偶。在设计中有多种方式，常见的有以下几种:

　　(1)在反应器顶部开口，热电偶从顶部插入，选用低压多点热电偶根据测量点选择不同长度偶丝到达具体床层测量点，一个垂直方向需要一个热电偶套管;

　　(2)在反应器侧壁开口，热电偶从侧面插人，选用低压多点热电偶根据测量点选择不同长度的偶丝到达具体床层测量点，一个床层需要一个热电偶套管;

　　(3)在反应器侧壁开口，热电偶从侧面插人，选用多只低压单点热电偶，每个测温点设置一只热电偶，每点均需采用在反应器上焊接承压套管。

　　无论上述何种方式，均为在反应器内部焊接承压套管采用普通低压热电偶的测量方式，所有的承压部件为反应器热电偶套管及接管法兰。

　　下面以第2种方式为例进行介绍。

　　2.2具体方案

　　反应器设备法兰接口及保护套管、床层温度测量位置见图1、图2，为同一床层水平面上测量3点温度。

　　从图1可见，反应器器壁设置两个接口法兰，接口法兰1为与热电偶的接口法兰，不承压，在设计时其压力等级为常压，通常选用PN1.6MPa。真正承压部分为设备承压法兰2及热电偶套管3，承压密封面在设备承压法兰2的两片法兰之间。在高压加氢装置中设备承压法兰2及热电偶套管3的设计压力通常为PN25MPa,PN42MPa。热电偶套管需贯穿整个反应器。