重整器中或用于重整器的管监测器以及工艺测量和控制的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及重整器中或用于重整器的管监测器，例如，但不限于可在甲醇的生产中使用的蒸汽重整器。
[0002]更具体地，本发明涉及用于在重整器中或用于重整器的过热监测和/或保护和/或管寿命预测的管监测器，例如，但不限于可在甲醇的生产中使用的蒸汽重整器。
【背景技术】
[0003]甲醇的生产方法利用重整器阶段。在重整器阶段中，天然气和水混合物移动通过加热的管。每根管含有氧化镲(N1)催化剂。这允许发生吸热重整反应。
[0004]这种方法也被称为蒸气重整(SR)，有时被称为蒸气甲烷重整(SMR)。
[0005]外部来源的热气被用于在其中发生催化反应的热管(重整器管)。该反应将蒸气和轻烃(例如甲烷)转化为氢气和二氧化碳(合成气)。这个过程的典型产物包括H2+C0+C02 (+H2O)的混合物。
[0006]重整器管为在反应器(炉膛)中通常以多行垂直悬挂的中空管。炉子可以为15m高且25m见方，例如，容纳一些700管，每根管约为12-14m高。炉中的重整器管通常通过位于管上方的从挂架落下的弹簧(或平衡物)而悬置。
[0007]工艺操作温度参见经历900至950摄氏度范围内温度的管。对于工艺效率而言，大致最优的温度为930°C。低于此温度的温度会导致显著的甲烷未转化(甲烷逸出，methaneslip)，这可影响工厂运转的效率。反之，高于930°C的温度会导致蠕变增加并缩短管寿命。从930°C至950°C，管寿命缩短约一半。
[0008]管的寿命由其在高温下缓慢膨胀(蠕变)来确定。管蠕变是轴向和径向(沿直径，diametrically)。主要影响管寿命的是径向蠕变。在过热的条件下操作重整器会缩短管的寿命并且因此会发生过早和不期望失效从而增加成本。一个管中的泄漏就能够导致周围管的损坏。目前，每个管可价值大约20，000美元。而且，替换失效的管需要整个工厂关闭，有可能造成数百万美元的生产损失。
[0009]用于防止SMR过热的常用方法是测量进入炉内的能量和从炉离开的能量，以确保不会造成过高的管温。通常，通过调节所有燃烧器的燃料气压来控制炉内整体温度。通过每个燃烧器处的燃料气流阀(经由调整(trim))来控制单个管温度。因此，调整一个燃烧器可降低相邻管中的温度，但之后会导致炉中其他位置的温度峰值。
[0010]由于操作人员失误或设备故障，这种整体方法并不总是保护单个管或小组管。因此，这种过热保护方法并不是完全有效的，并且有时会发生且确实会发生重整器烧毁。已经报道了利用这种方法造成的大量失败。
[0011]测量单个管的温度通常通过贯通炉壁的视窗(sight port)来实现。该视窗是开放的或者能够被打开以使得红外仪器能够进入以确定并测量管的温度。然而，打开该视窗(无玻璃窗)会使得冷空气进入到炉中和/或热空气外溢，并且能够导致视窗附近的管中的温度变化。此外，这种测量的精确度低且仪器的读数可在±20°C变化。另外，以这样的手工方式进行温度测量非常费时(例如，对于绕着重整器测量温度的操作人员而言，会花费40分钟至I小时的时间)。因此，测量的频率非常低并且在24小时时段内可能只进行几次。
[0012]另外，由于一些管因为炉的耐火衬层的厚度而模糊不清，因此视窗不能看到所有的管。因此，一些管(尤其是边界周围的管)不能被监测到，准确地说，完全不能被监测到。还发现这种类型的温度测量在不同的操作人员之间可能会有很大不同，这进一步影响温度数据的精确度和可靠性。
[0013]当通过红外仪器监测到不利的管温度时，需要对该管温进行调节。通过所有燃烧器上的燃料气体压力来实现整个炉的温度控制。通过到适合的邻近燃烧器的专用气流阀能够控制(调整)单个管的温度。一个管具有高温时，利用红外仪器进行观察的人能够例如调小位于邻近燃烧器处的该专用阀门来降低管的温度。这种方法可以是反复的且持续的在炉中的所有管中进行。这可能部分是由于调节一个管中的温度变化可能会对炉中其他管的温度造成不利影响。
[0014]为了通过调整在整个重整器中保持相对均衡的温度，操作管理优选努力控制燃烧器。经过良好调整的重整器通常会使得重整过程具有最高的效率。
[0015]蠕变影响管的寿命。管的通常寿命为大约11年。目前每次在工厂关闭时测量蠕变。这可能为大约每四年测量一次。当工厂已经关闭时，诸如US2005/0237519中所示的装置能够沿每个管的长度测量其内径。可将该数据与其为新管时的数据相比较。由于旧管有可能在下一个四年循环中失效的统计学知识，因此当所测量的蠕变的程度超出某一预定限度时，就能够决定废弃该管并用新管替换它。
[0016]然而，仅当工厂关闭时可获得这些数据，如果备用管不足的话，关闭时就已经太晚以致于无法订购新管。来源于单个管增长测量的温度数据可被用于计算消耗的管寿命并且因此使得在计划工厂关闭期间具有足够的管。
【发明内容】
[0017]因此，本发明的一个目的可以是提供实时监测重整器管的温度的改进方法。
[0018]本发明的一个目的还可以是提供监测器以提供重整器的温度分布的实时指示。
[0019]因此，本发明的一个目的可以是提供重整器管或重整器炉内的管的温度的实时过热监测/保护。
[0020]本发明的一个目的还可以是提供重整器中的或用于重整器的管增长监测器和/或过程测量和/或控制，和/或为公众提供有用的选择。
[0021]根据本发明的第一方面，宽泛地涉及我们监测重整器反应器中的重整器管的温度的方法，该方法包括:
[0022]测量所述管的长度，
[0023]利用所测量的长度来计算所述温度。
[0024]根据进一步的方面，测量所述管的所述长度包括测量支撑所述管的挂架的位移。
[0025]根据进一步的方面，所述挂架支撑多个管。
[0026]根据进一步的方面，随时间进行所述长度测量，并且计算长度随时间的变化。
[0027]根据进一步的方面，所述随时间进行所述长度测量，并且由所述长度随所述时间的变化来计算温度随时间的变化。
[0028]根据进一步的方面，本发明宽泛地包括监测包括多个分散的管的重整器反应器中的温度分布的方法，包括:
[0029]利用前述条款中任意一项或多项所述的方法来测量所述管中的至少一些。
[0030]根据进一步的方面，所述重整器中的大多数所述管被监测。
[0031]根据进一步的方面，所述管的所述长度测量通过位移转换器(transducer)自动地(autonomously)进行。
[0032]根据进一步的方面，所述位移转换器将测量数据无线传输至接收器。
[0033]根据进一步的方面，所测量的长度和/或所计算的温度以反映所述反应器中所述管的位置的方式显示。
[0034]根据进一步的方面，所述显示的结果(display)为热量等值线图。
[0035]根据进一步的方面，在移动设备上显示所述显示的结果。
[0036]根据进一步的方面，所述显示结果被用于调整所述重整器反应器中的一个或多个燃烧器。
[0037]根据进一步的方面，储存所述长度测量值和所述计算的温度。
[0038]根据进一步的方面，所测量的长度和/或所计算的温度被用于调整所述重整器反应器中的一个或多个燃烧器。
[0039]根据进一步的方面，如果所测量的长度或所计算的温度超过第一预定阈值，则所述方法触发第一警报。
[0040]根据进一步的方面，如果预定数目的管的所测量的长度或所计算的温度