氨厂

氢化和脱硫

如今，生产氨的主要原料是天然气，而不是煤、石脑油和石油。通过定向加氢，天然气中的无用成分（如硫）以硫化氢（H₂S）的形式结合，然后在脱硫反应器中去除。

为了持续监测整个床层中加氢反应器中催化剂的活性，使用了专门的多点温度计来监测多个点。必须永久保证正常运行，因为任何漏出的硫成分都会在下游过程步骤中产生毒性。通过使用安装有差压变送器的紧凑型孔板、文丘里管来正确监测气体流量。

预重整炉

根据原料和所选工厂设计的不同，甲烷蒸汽转化可串联安装一个、两个或三个类型的转化炉：

• 1. 预重整炉
• 2. 一段转化炉：蒸汽甲烷转化炉(SMR)
• 3. 二段转化炉：自热转化炉(ATR)

这种组合负责实现氢气和合成气的最佳回收。在基于催化剂床的圆柱形预重整炉中，第一预重整阶段在大约500 ℃和3MPa的热蒸汽供应下进行。

为了对整个床层的催化剂活性和老化情况进行持续监测，我们使用了专门设计的多点温度计来记录多个点。必须精确监测气体和蒸汽之间的比例，以防止催化剂结焦和损坏。安装有差压变送器的紧凑型孔板和文丘里管能够可靠、持久地完成这一任务。

一段转化炉

在一段转化炉（国际上称为蒸汽甲烷转化炉——SMR）中，转化管垂直安装成几排，从外部使用燃烧器连续进行燃烧。气体-蒸汽混合物转化为氢气、一氧化碳和二氧化碳的过程发生在充满催化剂的管内部。由于高温，通常由特殊合金制成的转化管壁会永久承受特殊应力。在正常运行期间，由于温度过高而出现裂纹的情况并不罕见。这可能导致工厂必须面临停产，甚至可能损坏整个工厂。通常情况下，采用火焰减弱的替代工艺会导致产量降低，这会导致设备运营商必须接受效率的永久性损失。

通过对个性化设置进行有针对性的分析，以及对与管材料相匹配的钢管表面温度传感器（XTRACTO-PAD^®）进行定位，我们可以提供合理的解决方案。基于特殊的屏蔽设计，不受火焰冲击影响的精确管表面温度可全天候记录。现在，SMR实际上可以通过最高吞吐量来控制使用寿命。此外，除了管表面之外，燃烧产生的烟气温度也在燃烧室内进行监测。为此，我们专门为您的应用开发了传感器解决方案，其热电偶套管采用可长期使用的材料制成。

二段转化炉

在对通过一段转化炉中的约三分之一气体进行初步转化后，下一阶段将在温度超过1,000 °C温度和压力超过3MPa的二段转化炉中“点火”，以实现接近百分之百的转化率。自热转化炉（ATR）内部有耐火衬里。蒸汽-气体混合物和通过大型燃烧器预热的过程空气（氧气和氮气成分）从上方送入。首先，会发生部分燃烧——部分氧化。然后，混合物流经位于转化炉中间部分的催化床，剩余的甲烷组分最终被转化。

为了对这一要求苛刻的工艺过程进行正确和连续的监测，许多催化剂床都通过专门设计的威卡多点温度传感器来记录正确的温度。由于设计坚固耐用，且传感器元件具有防止氢中毒的保护功能，这些传感器可提供长期稳定的冗余测量。

水-气变换反应器

转化过程中产生的一氧化碳会毒害用于合成氨的催化剂，从而对随后的氨合成产生负面影响。加入蒸汽后，一氧化碳在高温变换（HTS）反应器和低温变换（LTS）反应器中转化为二氧化碳。在洗涤器和甲烷化器中的后续工艺步骤中，二氧化碳可以更好地与介质流分离。

HTS和LTS反应器中催化剂的均匀活性对反应至关重要。未转化的一氧化碳不得进入下一个工艺步骤。通过使用多点温度计，对分布在床面的多个点进行测量，可以精确地测定活性和老化状态。这样就可以根据测量数据预测催化剂的生命周期。

甲烷化

在甲烷化反应器中，从氢氮介质流中去除不需要的残留一氧化碳和二氧化碳。在添加氢气的情况下，通过催化反应，将一氧化碳和二氧化碳甲烷化为甲烷和水。

催化剂的均匀活性对反应至关重要。未转化的一氧化碳不得进入下一个工艺步骤。通过使用多点温度计，对分布在床面的多个点进行测量，可以精确地测定活性和老化状态。这样就可以根据测量数据预测催化剂的生命周期。

低温净化装置

在低温净化装置中，氩气等杂质在温度低于-170°C的隔离冷箱中被去除，氨合成所需的氢氮比也得以调整。

在这种低温条件下，可使用一系列采用单法兰和针阀设计的威卡仪表阀（截止阀、阻断和排放阀以及双阻断和排放阀）。这样，压力变送器和差压变送器解决方案就能实现安全、永久密封的连接。

特殊的热电偶护套-温度传感器组合可满足隔热双层壁的低温和特殊安装条件，通常与远程SIL温度变送器一起作为完整的解决方案使用。

氨合成反应器

在氨合成反应器中，在压力为15 ... 25 MPa、温度为400 ... 520 °C下，氢和氮合成氨（NH₃）。立式或卧式反应器包含多个装满催化剂的床层，气体混合物在其中经过多次转化。

为确保持续提供拟进行合成所需的压力，在反应器入口处使用温度补偿变送器/隔膜密封系统进行测量（即使在高温下也能准确测量）。

在多级反应过程中会产生大量热量，这些热量会通过中冷阶段带走。沿反应器床层的临界温度分布由几个具有快速传热功能的快速反应多点温度计进行监测。

氨冷却器

氨合成后，气体被大幅冷却，并通过一个由热交换器和氨冷却器组成的互联系统分几个阶段液化。多路冗余传感器通常用于关键液位监测。差压变送器（带有通过毛细管连接的全焊接平嵌隔膜密封）可输出静压液位柱。

带有簧片链的液位计或带有双腔系统的磁致伸缩传感器可使沸腾的氨气产生的气泡通过浮子，从而提供经过操作验证的连续模拟测量和稳定信号。

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