為了生產(chǎn)用于工業(yè)用途的氫氣，世界各地的合成氣（合成氣）工廠都使用蒸汽甲烷重整器（SMR）。溫度測(cè)量和監(jiān)控是性能和安全的關(guān)鍵，尤其是在潛在危險(xiǎn)的啟動(dòng)過(guò)程中。
蒸汽甲烷重整器（SMR）使用蒸汽熱（H 2 O），壓力和催化劑將甲烷（CH 4）轉(zhuǎn)化為氫氣（3H 2）和一氧化碳（CO）。為使該反應(yīng)發(fā)生，溫度必須在700–1,000°C（1,292–1,832°F）之內(nèi)，而壓力則可在3至25 bar之間變化。這就是為什么準(zhǔn)確的溫度測(cè)量如此重要的原因。
平衡與績(jī)效的方法
溫度測(cè)量是蒸汽重整過(guò)程中的關(guān)鍵因素，它會(huì)影響催化劑和SMR單元的性能。SMR管的溫度曲線(xiàn)以及入口和出口氣體的分析，使操作員可以確定催化劑的性能。為此，工廠運(yùn)營(yíng)商使用平衡法（ATE）計(jì)算：
[氣體出口溫度] – [平衡溫度]
測(cè)量催化劑床出口處的氣體溫度，同時(shí)計(jì)算對(duì)應(yīng)于氣體組成的平衡溫度。ATE值的增加是催化劑老化的標(biāo)志。
熱電偶組件在SMR的特定點(diǎn)提供準(zhǔn)確，可靠的溫度測(cè)量，這對(duì)于監(jiān)控ATE并確保良好的催化劑和重整器性能至關(guān)重要。
啟動(dòng)程序和安全
在合成氣工廠中，啟動(dòng)蒸汽甲烷重整器是非常危險(xiǎn)的過(guò)程之一。在啟動(dòng)過(guò)程中，操作員會(huì)引入熱氮?dú)鈦?lái)加熱重整爐，直到溫度達(dá)到露點(diǎn)以上。這是為了避免凝結(jié)會(huì)弄濕催化劑。溫度達(dá)到露點(diǎn)后，將使用干蒸汽繼續(xù)加熱重整器，直到達(dá)到非常低操作溫度，或者對(duì)于新鮮催化劑，達(dá)到催化劑的還原溫度。
在這些階段，燃燒器管理非常關(guān)鍵。使蒸汽達(dá)到工作溫度所需的熱量約為重整甲烷所需熱量的六分之一。如果操作員點(diǎn)火過(guò)多的燃燒器，環(huán)境將變得過(guò)熱。發(fā)生這種情況時(shí)，問(wèn)題會(huì)很快發(fā)展。如果爐管壁超過(guò)其溫度極限，則重整管可以在不到30分鐘的時(shí)間內(nèi)熔化。
為了在SMR啟動(dòng)過(guò)程中非常好地監(jiān)控溫度，在重整爐的不同區(qū)域安裝多個(gè)溫度傳感器可以將信息直接傳輸?shù)娇刂瓢迨且粋�(gè)好習(xí)慣。這些傳感器可以提供溫度變化的預(yù)警，使操作員可以更好地管理燃燒器，并在必要時(shí)立即糾正航向。與傳統(tǒng)的入口和出口集管溫度測(cè)量值相比，重整爐的在線(xiàn)溫度測(cè)量值可以更快地提醒操作員流量平衡問(wèn)題。
為了滿(mǎn)足合成氣廠等過(guò)熱蒸汽應(yīng)用的需求，WIKA美國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了Gayesco Xtracto-墊®，屏蔽tubeskin熱電偶組件與國(guó)家的非常先進(jìn)的絕緣在SMR爐精確的溫度測(cè)量。其可拆卸的熱電偶設(shè)計(jì)意味著不必進(jìn)行拆焊和重新焊接，從而使熱電偶的更換更加快捷，簡(jiǎn)便且無(wú)故障。
