乙烯厂

裂解炉

在蒸汽裂解器的裂解或热解炉中，长链碳氢化合物被热裂解。在大多数工厂，这通过加入热蒸汽来实现。

在裂解器内部，许多盘管相互平行。预热阶段结束后，在一秒钟之内，C_xH_x-水混合物从裂解炉入口通过盘管，燃烧器在外部加热盘管。介质流的均匀分布是保证产品质量稳定的关键。该过程由专门制造的文丘里喷嘴提供支持，这种喷嘴表面质量高，并采用精确设计的圆形轮廓，以防止不均匀结焦。

另一个关键变量是裂解碳氢化合物在熔炉出口处的温度，即盘管出口温度（COT）。根据加料情况，该温度在750到900 °C之间。此处使用的温度测量仪表必须能够承受高磨损性介质流。因此，侵入式测量点需要由棒材或涂层材料制成的Stellit^®护套/保护管。此外，还可以考虑使用响应速度快的表面温度传感器。

除蒸汽裂解法外，该行业还采用催化剂法。例如，这种方法可以提高丙烯的产量。催化裂化过程中的温度监控主要采用多点温度计。

裂解气冷却器、油淬和水淬

裂解过程结束后的气体化学性质不稳定，反应性强。因此，在离开裂解炉后，必须立即将其冷却数百度。这一过程在裂解气冷却器/传输线换热器中完成。由此释放出的热能用于热交换过程，为工厂生产高压蒸汽。

冷却在随后的油淬和水淬工艺步骤中继续进行。在这两个过程中，热解油、热解苯和固体颗粒同时从介质流中清除。

作为初级分馏器，油淬是最重要的。塔内各层之间的差压是其实现最佳性能的关键指标。差压值升高意味着可能存在沉积物，从而降低产量。精确平衡的差压变送器与两个平嵌隔膜密封件（其隔膜由特定介质材料制成）相结合，可确保准确监测该参数。

压缩机和酸性气体洗涤

压缩机将制备好的混合气体连续压缩四到六级。酸性气体洗涤是去除不需要的硫化氢（H₂S）和二氧化碳。

在压缩过程中，介质被中冷，产生的冷凝物在分离器中分离。必须对分离器的液位进行持续监控，以防止任何可能的溢流。这样可以保护压缩机和下游设备区域，防止水分含量过高。

建议使用模块化旁通液位测量仪表来完成这项任务，因为它们可以精确地传送液位，并通过可选的开关功能及时发出警告。在特别关键的位置，双腔式液位计可实现冗余测量。除旁路指示器外，还可集成其他测量系统，例如干簧电阻链、磁致伸缩传感器、雷达和音叉。

为了保证压缩机的平稳运行，必须对承受巨大压力的轴承进行温度监控。高度抗振的温度传感器可确保必要的精确度。

分馏塔和分馏器

经过压缩并在制冷设备中进一步冷却后，处理过的混合气体被分离成最终产品。这一过程在多个串联的蒸馏塔（脱甲烷器、脱乙烷器、脱丙烷器、脱丁烷器）和分馏器中进行，主要针对C₂、C₃和C₄化合物。

由于蒸馏塔中的温度不同，沸点较低的成分会上升到塔顶并在那里被撇去，而沸点较高的物质则会下沉到塔底，并从那里进入下一个塔。通过这种方法逐渐得到以下介质——乙烯、丙烯、丁烯和其他碳氢化合物馏分。乙烯是体积最大的馏分。

为了持续、干净地分离出具有挑战性的介质，工艺压力和工艺温度必须始终保持完美平衡。这就要求所安装的测量仪表具有高可用性和相应的准确性。

测量质量并不是压力和温度监测仪表的唯一关键因素，对于液位和流量也是如此——仪表必须能够适应工艺条件，以便按要求完成任务，同时不影响产品质量。因此，所有测量仪表都是由特定用途的材料制成，焊缝也要经过无损检测。

乙炔和MA/PD加氢

蒸馏/裂解过程中产生的乙炔和丙炔/丙二烯（MA/PD）通过加氢分别转化为乙烯和丙烯。这样，这两种高质量最终产品的总产量就会增加。

C₂H₂ + H₂ → C₂H₄
C₃H₄ + H₂ → C₃H₆

选择性加氢工艺在装有相关催化剂的固定床反应器中进行。工艺控制的关键在于乙炔和MA/PD的流动温度是否均匀。催化剂床层中分布的多个最佳温度测量点可以立即检测到热点和冷点。因此，监测功能为反应的均匀进行创造了先决条件， 同时还能对催化剂的老化情况提供决策参考。

有两种型号的多点温度计可用于测量。不带护套/保护管的型号可将测量点直接设置在催化剂床层中。这种解决方案响应时间最快。多点温度计的另一种选择是滑动式设计，带有护套/保护管。在这种情况下，测量点的传感器通过一根导向杆单独放置在护套/保护管中，并紧贴管壁，从而实现相对较短的响应时间。优点：如有必要，可在运行过程中，即在工艺过程保持封闭的情况下，将温度传感器从护套/保护管中单独取出，并检查其测量性能。

除温度外，还必须监测反应器中的压力。在测量过程中，必须防止氢气温度升高导致漂移。在这种情况下，带镀金膜片的隔膜密封件可确保向相应测量仪表永久可靠地传输压力。

储罐和火炬系统

所有产品在后续使用前都以气态或液态暂时储存在大型储罐中。例如，乙烯必须冷却到-103°C，以便在相对较小的空间内储存大量乙烯。灌装过程需要监控罐内的温度条件。为此，需要从上方将多点温度计插入罐内。

考虑到介质温度与环境温度之间的巨大差异，人们还在罐体钢壳上安装了额外的传感器。在初始灌装过程中，这些传感器会及时发出警告，说明罐壳冷却过快，从而防止可能出现的裂缝。

罐体混凝土底座和外部管道下的围堰上的温度传感器也有类似的作用——如果它们检测到测量点突然冷却，则表明罐体容器出现泄漏。

每个乙烯厂至少有一个火炬系统。该系统全天候运行，在必要时以受控方式将生产过程中产生的所有多余气体燃烧掉。

因此，火炬系统也是工厂安全的基本组成部分。其测量仪表包括热电偶。这些热电偶可监控先导燃烧器，并在足够的气体产生火焰时提供信息。

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