催化剂连续再生装置氧分仪在化工厂的应用

　　化工厂大芳烃装置的催化剂连续再生装置是连续重整单元的重要组成部分,采用美国UOP的专利技术,该装置的主要功能一是催化剂在装置内部连续循环,二是在循环的同时进行催化剂再生,三是能在线装填新鲜催化剂。在循环过程中,首先是来自重整反应器的待生催化剂循环到催化剂再生装置,在催化剂再生装置中待生催化剂分四步再生,即催化剂烧焦、氯化氧化、干燥和还原,最后再生过、恢复活性的催化剂循环回到重整反应器。这个循环过程是通过再生控制系统(CRCS)来进行控制的。

　　1　氧分仪的作用

　　在这套装置中,氧分仪是重要的仪表之一。

　　催化剂在重整反应器中反应后表面会有积碳,因此再生的第一步是烧碳。积碳与氧气通过燃烧反应被烧掉。此反应是除掉积碳所必需的,但它容易损害催化剂。因为此反应会导致催化剂温度升高,一旦燃烧过于剧烈,温度过高,将会引起催化剂永久性损坏,因此烧碳过程必须控制,最好的方法就是控制氧气含量。如果氧气含量过高,就会产生高温,将损坏催化剂。如果氧气含量过低,烧碳速度慢,使催化剂在烧碳区不能完全除碳,而把烧碳的任务转移到氯化区中完成,如果在氯化区发生积碳燃烧,就会产生极高的温度,对催化剂造成严重的损坏。正常操作期间,氧气含量应保持在0·5%~0·8%之间,联锁值为1·3%。

　　氧分仪的作用非常重要,保证装置安全、有效运行。它除了用于测量之外,还参与控制和联锁。

　　2　氧分仪的工作原理

　　氧化锆分析仪是利用氧化锆测氧电池来测量氧气含量的,氧化锆管通常是一端开口一端封闭的管子,在其管子的内、外表面上涂有两个铂电极———参比电极和测量电极,在参比电极侧流过参比空气,在测量电极侧流过待测气体。两电极间形成的电势差只与氧含量有关,该电势差称为池电势E,其大小由能斯特方程给定:

　　式中　R、F分别为气体常数和法拉第常数;P0为空气氧含量;P为待测气体氧含量;T为热力学温度, K。由上式可见,测得池电势E(探头信号)后,便可测出待测气体中氧含量值。

　　3　氧分仪的结构和特点

　　(1)结构

　　氧分仪是AMETEK公司生产的,型号为2000/WDG-IV。由控制单元和检测单元两部分组成。控制单元包括:处理器主板、显示屏、键盘等。检测单元包括:敏感元、电加热炉、传感器外壳加热器、“K”型热电偶、取样器等。

　　(2)特点

　　①具有工艺压力的补偿功能,提高测量精度;②可以进行远程校验;③具有设置跟踪、保持功能;④具有输出滤波功能;⑤具有看门狗功能;⑥具有诊断功能;⑦能够设定模拟量输出端口;⑧能够将被测气体中氧含量转换成4~20mA的信号输出。