本发明专利技术涉及一种维护用于催化重整烃反应混合物的炉子（２１）的方法，该炉子包括催化剂管子（２６），其中每个管子的最大温度根据一系列连续的管子温度测量和第二系列的不连续温度测量确定和监控，使用ＳＣＡＤＡ型数据采集系统连续监控炉子的任何使用过程中测量的最大温度的变化，这些温度测量值转化为每个管子的剩余使用寿命，并且根据按计划的炉子维护停工在寿命终止时按计划更换管子。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种维护用于催化重整烃反应混合物的炉子的方法，该炉子配备有填充了催化剂的管子，并且其中一部分管子带有热电偶，该方法包括监控管子温度。烃是生产合成气的主要来源之一。合成气的生产在于将烃CnHm转化为至少氬气(H2)、 一氧化碳(CO)和二氧化碳(C02)的混合物。然后所生产的气体用于进行许多化学反应。因此，可以将氢气尤其是用于进行氢化反应，或者在加入氮气N2后用于生产氨；CO、 C02和H2的混合物可导致合成甲醇，CO和H2的混合物是羰基合成等的基础。完成该转化的最常用方法之一是蒸汽催化重整轻质烃，尤其是天然气。在该方法中，主要包含甲烷的轻质烃的混合物与蒸汽在催化剂存在下反应以生产碳的氧化物和氩气。在重整过程中进行的多个反应中的主要反应是吸热重整反应即CH4+H2OhCO+3H2 ，以及放热CO转化反应即CO+H20"C02+H2。重整是总体吸热的并且通常在1000。C左右的温度下进行。应该注意到烃通常被提前汽提掉其中所包含的对常用催化剂有毒的好"匕合物。蒸汽催化重整轻质烃的方法之一是在包括燃烧器和管子的燃烧室中进行。该管子填充有催化剂并且能使烃和蒸汽的混合物通过。燃烧器被设置成将它们燃烧产生的热通过管壁传递给烃和蒸汽的混合物。实践中通过蒸汽进行的烃的催化重整反应在加压下在通过辐射和对流外部加热的管子中所含催化剂上进行。催化剂管子垂直放置，烃和蒸汽的反应混合物的循环从顶部到底部进行。重整炉包括辐射区、其中放置有催化剂管子的燃烧室以及对流区，通过该对流区排出燃烧室中产生的烟道气和燃烧气体。通过对流区排出的燃烧气体用于预热输入的烃和蒸汽的反应混合物以及任选其它反应流体。对流区通常安装在燃烧室的顶部或者与炉子侧面垂直安置，或者水平放置。4根据燃烧器在炉子中的位置(对于顶部加热炉子在顶部，或者对于侧面加热炉子在侧面)，管子的垂直温度曲线不同。在顶部加热炉子的情况下在位于管子上端三分之一处的管子周围的点处以及在側面加热炉子的情况下在位于管子下端三分之一处的管子周围的点处达到最大温度。所用催化剂管子通常是离心浇铸合金钢管子类型。该管子必须经受该方法中使用的高压和高温，同时确保热良好传递至在其内部循环的反应混合物。除了必须具有适合非常高温度的强度，还必须用同样在这些温度下具有非常好的蠕变阻力的材料制造这些管子。催化剂管子经受加热/冷却循环和非常高的温度；必须尽可能准确并且可靠地监测其老化和完整性。特别地，它们在最大操作温度DTT(设计管子温度)下计算出有限使用寿命(通常100000小时)。超过该最大限定值导致管子的使用寿命显著降低。例如在高于设计的管子操作温度20。C的温度下恒定操作使管子的使用寿命减半，使其从大约IO年变为大约5年。这个问题在启动阶段或改变反应混合物组成的阶段具有极特别的重要性。因此必须监测管子经受的温度，而且这些温度历史的知识对于烃催化重整方法也非常重要。当前，不连续地尤其是通过高温计测量进行对管子温度的测量。也可以通过使用尤其是热电偶进行测量。不管它们是高温计还是通过热电偶，这些测量在空间和时间上都是分离的；它们不可能知道每根催化剂管子在其生命周期内和其整个长度内经受的所有温度差异。另外，通过炉壁中的观测孔进行高温计测量。当进行测量时，操作者打开观测孔并且将高温计(或者另一种测量仪器)水平指向必须测量壁温的管子；然而该操作倾向于降低与观测孔水平的炉子内部的温度。在热电偶测量的情况下，应该注意到热电偶是催化剂管的组成部分，因此温度测量不需要像高温计测量那些要求操作者介入。这避免了操作者打开观测孔引起的温度扰动，在这样的测量中这是操作者导致的风险。然而，这通常不能在以为是最大温度处的管子位置放置热电偶，因为热电偶在该位置存在会产生热点。不存在关于管子的实际温度和所经受变化的可靠且准确数据产生的主要风险之一是导致操作期间 一根和多根催化剂管过早破裂并且导致工厂停工(这在预定维护日程之外)的早期老化风险。尤其是，在瞬变阶段如在维护停工或改变反应混合物组成之后的重启阶段存在不能检测到并且立即校正的过热风险；然后可能显著降低催化剂管的使用寿命。因此由于不能消除过热风险，必须控制管子的老化以在其需要时就可以计划其变更。可靠监控每根管子的温度更加重要，因为操作中的管子的温度根据其在炉子中的位置而不同，而且是各种因素如点火顺序、所用烃和燃料的类型等的函数。本专利技术的目的是依靠用于维护炉子的方法克服前述缺点，该方法依赖于确定炉子整个寿命期内每根管子的最大温度，使得能将更换管子规划为其老化的函数。表述"最大温度，，理解为指管子最热处的温度。特别是考虑到重整管的长度为数米以及多个因素介入导致温度修改的长度，必须确定管子的最热位置，以及该位置的壁温与炉子操作期间进行测量(或评估)的位置上有效确定的温度之间的温度差异。对此，本专利技术因此涉及一种维护用于催化蒸汽重整烃反应混合物的炉子的方法，该炉子包括填充有催化剂的管子，第一部分管子T(j)配备有附着在所述管子的点YT(j)处的热电偶，其它管子T(i)不包括热电偶，该方法包括至少如下步骤1) 周期性使用远程温度测量工具测量每根管子的管壁温度ep;2) 对每根管子T(j)，使用附着在所述管子并且连接到能将数据存储至少相等于炉子使用寿命的时间的数据采集系统上的热电偶连续地测量并且记录管壁上的第二温度et(j)，以建立作为时间函数的曲线et(j);3) 对于每根管子T(j)和每次测量ep，计算厶e(j)-ep(j)-0t(j);4) 对于每根管子T(i)，建立作为时间函数的虚假曲线et(i)虛假，使得-其通过et(i)虛假纵坐标点ep(i)-Ae(j)，其中Ae(j)是在步骤3)中对选择的相邻管子T(j)计算的值；和-其相当于曲线et(j)对所述相邻管子T(j)通过这些点的平移；5) 而且，对于至少一^f艮管子确定该管子的最热点并且评估所述最热点的温度emax与同时在步骤2)条件下测量的温度et之间的温差Ae自/，6) 对于每根管子T(i)，从步骤4)中建立的虚假曲线et(i)虛假以及从步骤 s)的Aemax开始建立作为时间函数的曲线emax(i)，并且对于每根管子T(j)，从步骤2)建立的曲线以及从评估的A9max开始建立曲线9max(j)，从而建立每根管子T(i)的温度历史；7) 对每根管子T(i)从曲线e隨(i)并且对每根管子T(j)从曲线emax(j)，实时并且使用合适的计算方法推导剩余使用寿命；8) 比较每根管子的剩余使用寿命与炉子下 一次按程序停工之前剩余 的时间；和9) 更换每次按程序停工期间需要更换的管子。因此，本专利技术方法使使用者可以尽可能准确地监控重整炉中包含的每 根管子的实际老化，并且更换该炉子按程序停工期间需要更换的管子(已经 计划出所要求的新管子数量的供给)。特别是根据上述方法的步骤i，测量每根管子的实际温度ep。测量在可通过观测孔进入的纵坐标Yp上的管子的点处进行。对一些管子连续测量并且记录温度et，根据步骤2可以提供长时间内 炉中温度不规则的准确历史，这延伸到炉子的使用寿命，突出并且记录可能的温度超限。对此，管子T(j)配备有热电偶。相对于顶部加热型重整炉情况下反应混合物的循环方向，热电偶优选附着在在管子的上I/3中选择的纵本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种维护用于蒸汽催化重整烃反应混合物的炉子的方法，该炉子包括填充有催化剂的管子，第一部分管子Ｔ（ｊ）配备有附着在所述管子壁上点Ｙ↓［ｔ］（ｊ）处的热电偶，其它管子Ｔ（ｉ）不包括热电偶，该方法包括至少如下步骤： １）周期性使用远程温度测 量工具测量每根管子的管壁温度θｐ； ２）对每根管子Ｔ（ｊ），使用附着在所述管子下面部分并且连接到能将数据存储至少相等于炉子使用寿命的时间的数据采集系统上的热电偶连续地测量并且记录管壁上的第二温度θｔ（ｊ），以建立作为时间函数的曲线θｔ （ｊ）； ３）对于每根管子Ｔ（ｊ）和每次测量θｐ（ｊ），计算Δθ（ｊ）＝θｐ（ｊ）－θｔ（ｊ）； ４）对于每根管子Ｔ（ｉ），建立作为时间函数的虚假曲线θｔ（ｉ）↓［虚假］，使得： －其通过θｔ（ｉ）↓［虚假］纵坐标点θｐ（ ｉ）－Δθ（ｊ），其中Δθ（ｊ）是在步骤３）中对选择的相邻管子Ｔ（ｊ）计算的值；和 －其来自于曲线θｔ（ｊ）对所述相邻管子Ｔ（ｊ）通过这些点的平移； ５）而且，对于至少一根管子确定该管子的最热点并且评估所述最热点的温度θ↓［ｍａ ｘ］与同时在步骤２）条件下测量的温度θｔ之间的温差Δθ↓［ｍａｘ］； ６）对于每根管子Ｔ（ｉ），从步骤４）中建立的虚假曲线θｔ（ｉ）↓［虚假］以及从步骤５）的Δθ↓［ｍａｘ］开始建立作为时间函数的曲线θ↓［ｍａｘ］（ｉ），并且对于每根 管子Ｔ（ｊ），从步骤２）建立的曲线以及从评估的Δθ↓［ｍａｘ］开始建立曲线θ↓［ｍａｘ］（ｊ），从而建立每根管子Ｔ（ｉ）的温度历史； ７）对每根管子Ｔ（ｉ）从曲线θ↓［ｍａｘ］（ｉ）并且对每根管子Ｔ（ｊ）从曲线θ↓［ｍａｘ］（ｊ），实 时并且使用合适的计算方法推导剩余使用寿命； ８）比较每根管子的剩余使用寿命与炉子下一次按程序停工之前剩余的时间；和 ９）更换每次按程序停工期间需要更换的管子。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：J加勒达，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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