Zakłady produkujące etylen

Kraking parowy

W piecu do krakingu lub pirolizy w instalacji krakingu parowego długołańcuchowe węglowodory są poddawane krakingowi termicznemu. W większości zakładów odbywa się to poprzez dodanie gorącej pary.

Wewnątrz krakera liczne cewki biegną równolegle do siebie. Po fazie wstępnego podgrzewania mieszanina C_xH_X-H₂O jest przesyłana w czasie krótszym niż sekunda z wlotu pieca przez wężownice, które są opalane z zewnątrz palnikami. Jednorodny rozkład przepływu mediów ma kluczowe znaczenie dla stałej jakości produktu. Proces ten jest wspierany przez specjalnie wyprodukowane dysze Venturiego o wysokiej jakości powierzchni i precyzyjnie zaprojektowanym zaokrąglonym profilu, aby zapobiec nierównomiernemu koksowaniu.

Kolejną krytyczną zmienną jest temperatura krakowanego węglowodoru na wyjściu z pieca, czyli temperatura wylotowa wężownicy (COT). Waha się między 750 a 900 °C, w zależności od surowca. Stosowane tam przyrządy do pomiaru temperatury muszą być odporne na przepływ wysoce ściernych mediów. Inwazyjne punkty pomiarowe wymagają zatem termopar/rur ochronnych Stellit^® wykonanych z pręta lub w wersji powlekanej. Alternatywą mogą być czujniki temperatury powierzchni o krótkim czasie reakcji.

Oprócz metody krakingu parowego, przemysł wykorzystuje również metodę katalityczną. Umożliwia to na przykład wyższą wydajność propylenu. Monitorowanie temperatury w krakingu katalitycznym opiera się głównie na termometrach wielopunktowych.

Chłodnica gazu pękającego, chłodzenie olejem i chłodzenie wodą

Gaz na końcu procesu krakingu jest niestabilny chemicznie i wysoce reaktywny. Dlatego też musi on zostać schłodzony o kilkaset stopni natychmiast po opuszczeniu pieca do krakingu. Odbywa się to w chłodnicy gazu krakingowego/wymienniku linii transferowej. Uwolniona w ten sposób energia cieplna jest wykorzystywana w procesie wymiany ciepła do produkcji pary pod wysokim ciśnieniem na potrzeby elektrowni.

Chłodzenie jest kontynuowane w kolejnych etapach procesu hartowania w oleju i hartowania w wodzie. W tych dwóch procesach pirolityczne oleje, pirolityczny benzen i cząstki stałe są usuwane z przepływu mediów jednocześnie.

Hartowanie oleju jako główny frakcjonator ma pierwszorzędne znaczenie. Ciśnienie różnicowe między różnymi poziomami kolumny jest kluczowym wskaźnikiem jej optymalnego działania. Rosnąca wartość oznacza możliwą obecność osadów, które mogą zmniejszyć przepustowość. Precyzyjnie wyważone przetworniki różnicy ciśnień, w połączeniu z dwoma membranami, których membrany wykonane są z materiału specyficznego dla danego medium, zapewniają dokładne monitorowanie tego parametru.

Sprężarki i oczyszczanie gazu kwaśnego

Sprężarki sprężają przygotowaną mieszaninę gazów w czterech do sześciu kolejnych etapach. Oczyszczanie gazów kwaśnych jest pośrednim etapem usuwania niepożądanego siarkowodoru (H₂S) i dwutlenku węgla.

W trakcie sprężania czynnik jest schładzany, a powstały kondensat jest oddzielany w separatorach. Ich poziom musi być stale monitorowany, aby zapobiec potencjalnemu przepełnieniu. W ten sposób sprężarki i dalsze obszary instalacji są chronione przed nadmierną wilgocią.

Do tego zadania zalecane są modułowe przyrządy do pomiaru poziomu obejścia, ponieważ precyzyjnie przekazują poziom i, dzięki opcjonalnej funkcji przełączania, uruchamiają ostrzeżenie w odpowiednim czasie. W szczególnie krytycznych punktach, wersje z podwójną komorą umożliwiają pomiar redundantny. Oprócz wskaźnika obejścia można zintegrować inne systemy pomiarowe, na przykład łańcuch kontaktronowy, czujniki magnetostrykcyjne, radar i widły wibracyjne.

Aby zapewnić płynną pracę sprężarek, należy monitorować temperaturę w ich mocno obciążonych łożyskach. Wysoce odporne na wibracje czujniki temperatury zapewniają niezbędną dokładność.

Kolumny frakcjonujące i rozdzielacze

Po sprężeniu i dalszym schłodzeniu w instalacji chłodniczej, przetworzona mieszanina gazów jest rozdzielana na produkty końcowe. Proces ten odbywa się w kilku kolumnach destylacyjnych, połączonych szeregowo (demetanizer, deetanizer, depropanizer, debutanizer) oraz rozdzielaczach, głównie dla związków C₂, C₃ i C₄.

Ze względu na różne temperatury w kolumnach destylacyjnych, składniki o niższej temperaturze wrzenia wznoszą się do góry i są tam odtłuszczane, podczas gdy substancje o wyższej temperaturze wrzenia opadają na dno i są stamtąd podawane do następnej kolumny. Stopniowo uzyskuje się w ten sposób następujące media - etylen, propylen, buten i inne frakcje węglowodorowe. Etylen jest największą frakcją pod względem objętości.

Aby zapewnić stałą i czystą separację trudnych mediów, ciśnienie i temperatura procesu muszą być zawsze w idealnej równowadze. Wymaga to zarówno ich wysokiej dostępności, jak i odpowiedniej dokładności zainstalowanych przyrządów pomiarowych.

Jakość pomiaru nie jest jedynym krytycznym czynnikiem w oprzyrządowaniu do monitorowania ciśnienia i temperatury, ale dotyczy to również poziomu i przepływu - przyrządy muszą być odporne na warunki procesowe, aby spełniać swoje zadanie zgodnie z wymaganiami, a jednocześnie nie zagrażać jakości produktu. Wszystkie przyrządy pomiarowe są zatem wykonane z materiałów specyficznych dla danego zastosowania, a spoiny są również poddawane testom nieniszczącym.

Uwodornienie acetylenu i MA/PD

Acetylen i metyloacetylen/propadien (MA/PD) wytwarzane podczas procesu destylacji/krakingu są przekształcane odpowiednio w etylen i propylen poprzez uwodornienie wodorem. W ten sposób wzrasta całkowita wydajność tych dwóch wysokiej jakości produktów końcowych.

C₂H₂ + H₂ → C₂H₄
C₃H₄ + H₂ → C₃H₆

Proces selektywnego uwodornienia odbywa się w reaktorach o stałym złożu wypełnionych odpowiednimi katalizatorami. Kontrola procesu zależy w dużej mierze od przepływu acetylenu i MA/PD w jednorodnej temperaturze. Wiele optymalnie rozmieszczonych punktów pomiaru temperatury w złożu katalizatora umożliwia natychmiastowe wykrywanie gorących i zimnych punktów. Funkcja monitorowania stwarza zatem warunek wstępny dla równomiernego przebiegu reakcji. Jednocześnie pozwala to na wyciągnięcie wniosków na temat starzenia się katalizatora.

Do pomiaru można wykorzystać dwie wersje termometrów wielopunktowych. Wersja bez osłony termometrycznej/rurki ochronnej umożliwia ustawienie punktów pomiarowych bezpośrednio w złożu katalizatora. Rozwiązanie to oferuje najszybszy czas reakcji. Alternatywą dla tego rozwiązania są termometry wielopunktowe o konstrukcji szkiełkowej z osłoną termometryczną/rurką ochronną. W tym przypadku czujniki dla punktów pomiarowych są umieszczane indywidualnie w osłonie termometrycznej/rurce ochronnej za pomocą pręta prowadzącego i dociskane do jej ścianki w celu uzyskania stosunkowo krótkiego czasu reakcji. Zaleta: W razie potrzeby czujniki temperatury można wyjmować pojedynczo z osłony termometrycznej/rury ochronnej podczas pracy - tj. przy zamkniętym procesie - i sprawdzać ich wydajność pomiarową.

Oprócz temperatury należy również monitorować ciśnienie w reaktorze. Podczas pomiaru ważne jest, aby zapobiec wzrostowi temperatury wodoru, który mógłby spowodować dryft. W tym przypadku separatory membranowe z membranami pokrytymi złotem zapewniają trwale niezawodną transmisję ciśnienia do odpowiedniego przyrządu pomiarowego.

Zbiorniki magazynowe i systemy pochodni

Wszystkie produkty są tymczasowo przechowywane w stanie gazowym lub ciekłym w dużych zbiornikach do czasu dalszego użycia. Na przykład etylen musi być schłodzony do -103 °C, aby można było przechowywać duże ilości na stosunkowo małej przestrzeni. Proces napełniania wymaga monitorowania warunków temperaturowych w zbiorniku. Aby to osiągnąć, termometry wielopunktowe są wkładane do zbiornika od góry.

Ze względu na dużą różnicę między temperaturą medium a temperaturą otoczenia, na stalowej powłoce zbiornika umieszczono dodatkowe czujniki. Podczas początkowego napełniania służą one do ostrzegania w odpowiednim czasie, że powłoka zbiornika zbyt szybko się ochładza, zapobiegając w ten sposób potencjalnym pęknięciom.

Czujniki temperatury znajdujące się w betonowej podstawie zbiornika i w osłonach pod zewnętrznymi rurami spełniają podobny cel - jeśli wykryją nagłe ochłodzenie w punkcie pomiarowym, jest to oznaką wycieku w zbiorniku.

Każdy zakład produkcji etylenu posiada co najmniej jeden system pochodni. Działa on przez całą dobę, aby w razie potrzeby w kontrolowany sposób usuwać wszelkie niepożądane lub nadmierne gazy ze wszystkich części produkcji.

System pochodni jest zatem również fundamentalną częścią bezpieczeństwa instalacji. Jego oprzyrządowanie pomiarowe obejmuje termopary. Monitorują one palniki pilotowe, a także dostarczają informacji, gdy tylko wystarczająca ilość gazu wytworzy płomień.

Centrum kalibracji i serwisu

Konsultacje, projekt, wdrożenie - wszystko z jednego źródła

Precyzyjne przyrządy kalibracyjne są punktem wyjścia do spełnienia wymagań testowych. Stanowią one jednak tylko jedną część wysokowydajnego systemu kalibracji. Z naszej szerokiej gamy produktów możemy zaprojektować dla Ciebie kompletne i indywidualne rozwiązanie, które zawiera wszystkie odpowiednie komponenty: z możliwością dostosowania do elementów testowych, zasilania ciśnieniowego i próżniowego, komponentów do kontroli ciśnienia i precyzyjnej regulacji, aż po zasilanie napięciem i multimetry do kalibracji elektrycznych elementów testowych.

Nasza szczególna siła leży w planowaniu projektów, rozwoju i budowie kompletnych, indywidualnych, specyficznych dla aplikacji systemów - od prostych ręcznych stacji roboczych po w pełni zautomatyzowane systemy testowe na liniach produkcyjnych.

Technologia kalibracji i usługi kalibracji

Szukasz odpowiedniego sprzętu kalibracyjnego do swoich zastosowań? Zapoznaj się z naszą szeroką gamą kalibratorów. Skorzystaj z naszej usługi kalibracji dla pomiarów ciśnienia, temperatury, siły, przepływu i wielkości elektrycznych. Kalibrujemy urządzenia referencyjne i testowe niezależnie od producentów w naszych akredytowanych laboratoriach kalibracyjnych lub bezpośrednio u klienta.

Usługi dodatkowe

WIKA zapewni wsparcie w postaci dodatkowych usług świadczonych przez naszych wyszkolonych ekspertów. Technicy serwisowi upewnią się, że w przypadku awarii i napraw przyrządy pomiarowe będą ponownie w pełni funkcjonalne w krótkim czasie. Od regulatorów ciśnienia i systemów separatorów membranowych po kąpiele kalibracyjne - wszystko z jednego źródła. Instalujemy jednostki pomiarowe i zapewniamy wsparcie przy uruchamianiu oprzyrządowania. Dzięki naszym lokalnym ekspertom możemy być dostępni na całym świecie, jesteśmy szybko dostępni i dostosowani do indywidualnych okoliczności. Wypróbuj sam.