La production d’éthylène nécessite des mesures de température précises et fiables, découvrez les problématiques et solutions pour les usines pétrochimiques.
Les usines pétrochimiques utilisent des vapocraqueurs pour convertir l’éthane en éthylène qui est plus utilisée. Ce processus énergivore nécessite de maintenir une mesure de température très élevée à l’intérieur d’une échelle relativement étroite.
La conversion de l’éthylène est mauvaise si la température est trop basse. D’autre part, si la température est supérieure à la valeur optimale, la suie et le coke commencent à se déposer sur les tubes du four. La cokéfaction agissant comme une isolation, l’unité de chauffage augmente sa température pour maintenir le processus de conversion de l’éthylène. Cela se traduit par un cycle contre-productif où des températures plus élevées conduisent à des dépôts supplémentaires. Finalement, les tubes doivent être nettoyés – un processus coûteux et long.
La température de sortie (COT) d’un craqueur d’éthane a un rapport direct avec l’efficacité de conversion de la charge en éthylène, de sorte que la sortie est un point clé pour une surveillance précise de la température.
La répétabilité et la fiabilité sont également importantes. Une mesure de température cohérente sur plusieurs COT fournit des données fiables pour maintenir les opérations dans la plage de température idéale pour une conversion maximale de l’éthylène.
Problèmes récurrents : défaillance fréquente du capteur et données de température non fiables
Une usine pétrochimique d’un client utilisait un thermocouple de type K plus ancien et mal conçu qui était régulièrement défaillant et ne fournissait pas de données de température suffisamment précises. L’usine a alors dû provoquer des arrêts afin de nettoyer les tubes de four. Les ingénieurs avaient clairement besoin d’un meilleur système de mesure de la température afin d’améliorer les facteurs importants : la précision, la répétabilité et la fiabilité.
C’est un défi. Les températures à l’intérieur d’un vapocraqueur peuvent dépasser 900 ° C (1 652 ° F), deux systèmes de chauffe étaient concernés et 96 sorties de serpentin séparées devaient être surveillées.
Solution: Système de thermocouple WIKA V-PAD®
L’installation précédente de surveillance de la température de l’usine consistait en un tube de 5/16 de pouce soudé à la bobine et un thermocouple de 1/4 pouce inséré jusqu’à ce qu’il soit en contact.
Cette conception a abouti à une précision de surveillance de température limitée et à une absence de cohérence sur les 96 points de mesure. Fatigués de faire face à de fréquentes défaillances et à des relevés de température peu fiables, les responsables de l’usine ont consulté WIKA pour améliorer l’efficacité opérationnelle.
Le thermocouple en tube WIKA V-PAD® a été sélectionné avec un bouclier thermique optimisé pour fournir une mesure de température très précise des tubes radiants à l’intérieur des zones de chauffes. Bien que non spécifiquement conçu pour la surveillance COT, la conception permet une répétabilité sur 96 COT et améliore considérablement la précision grâce à la jonction mise à la terre du bloc en V.
Pour améliorer la fiabilité, WIKA a suggéré un thermocouple de type N de 3/8 pouce, éliminant la patte d’alumel (-) d’un thermocouple de type K qui est susceptible de créer des perturbations à des températures élevées..
Résultat: Précision, fiabilité et répétabilité améliorées
Les responsables de l’usine pétrochimique ont été extrêmement satisfaits quand ils ont vu que les nouveaux assemblages V-PAD mesuraient ± 15 degrés sur les 96 sorties des bobines.
Ce type de données cohérentes et précises signifie que le craqueur peut fonctionner en continu dans la plage optimale pour maximiser la production d’éthylène.
La fiabilité globale s’est également améliorée, bien que certains capteurs continuent de tomber en panne en raison de températures élevées dépassant la température limite de 1 250 ° C (2 282 ° F) que le type N accepte.
En résolvant les trois facteurs les plus importants – précision, répétabilité et fiabilité – les vapocraqueurs d’éthylène de l’usine ont vu leurs taux de conversion considérablement améliorés.
Note: De plus amples informations sur nos instruments de mesure en température sont disponibles sur le site Web de WIKA.