O lixo é valioso. Resíduos sólidos urbanos, como embalagens, papel ou alimentos, podem ser usados para produzir combustível para aeronaves, por exemplo. Durante o processo de produção, o controle de reações exotérmicas requer monitoramento de temperatura confiável e preciso. Isso requer um termopar multiponto. Um fabricante de combustível de aviação sustentável (SAF) usa o modelo TC97 da WIKA-Gayesco, um sensor em miniatura para situações de instalação com restrição de espaço, para essa tarefa.
O produtor de SAF usa resíduos plásticos como matéria-prima para seu combustível. Ele os tritura em grandes quantidades em matéria-prima. Isso é então decomposto em um processo de gaseificação e processado em um gás de síntese, ou “syngas” para abreviar. Em contraste com a combustão, este é um processo fechado que
Um reator de chapa tubular é usado para produzir substituto de petróleo bruto, que é posteriormente refinado em combustível de aviação sustentável. A seção transversal de tal reator com termopares multiponto para monitoramento de temperatura mostrada aqui não está em escala.
não libera nenhum poluente na atmosfera.
Um substituto do petróleo bruto é
criado a partir do “gás de
síntese”
Na próxima etapa da produção, o “syngas” é convertido em um substituto do petróleo bruto, o “syncrude”, em um reator de placas de tubos usando o processo Fischer-Tropsch. Esse processo ocorre em tubos que contêm um sistema de catalisador proprietário. Cada tubo tem um comprimento de 18 metros.
São necessários nove termopares multiponto
Temperaturas de até +327 °C ocorrem nos tubos do catalisador. O conhecimento preciso do perfil de temperatura no processo é crucial para sua operação eficiente e, em última análise, para a qualidade desejada do produto. As altas temperaturas não são de forma alguma o único desafio aqui. Os tubos do catalisador têm um diâmetro de cinco centímetros, então o furo para o termopar multiponto é correspondentemente pequeno. Seu diâmetro deve ser o menor possível para que o instrumento de medição não interfira na reação. Para obter um perfil de temperatura significativo dos processos no reator, nove tubos devem ser instrumentados com um termopar multiponto.
Tarefa de medição nos menores espaços
Para esta tarefa de medição no menor dos espaços, os especialistas em temperatura da WIKA-Gayesco escolheram o sensor miniatura TC97, um termopar multiponto comprovado em reatores de placas de tubos exotérmicos, de alta temperatura e alta pressão. Eles fabricaram nove instrumentos, cada um com 13 pontos de medição em uma manga de sensor de 18 metros de comprimento com um diâmetro de apenas 4,7 milímetros.
Perfil de temperatura para detecção precoce de pontos críticos que colocam em risco o processo
Os sensores individuais são posicionados de tal forma que, juntos, eles registram a temperatura do processo em 39 alturas predefinidas no leito do catalisador. Devido à alta qualidade de medição e ao curto tempo de resposta do TC97, o fabricante do SAF recebe um perfil de temperatura que permite que eles reajam rapidamente aos desenvolvimentos no processo. Eles podem detectar a formação de pontos quentes prejudiciais como resultado de comportamento inadequado do processo em um estágio inicial e avaliar a vida útil do catalisador.
Termopares multiponto garantem um ciclo operacional de três anos
Os instrumentos de medição foram instalados sob condições desafiadoras. Cada termopar multiponto teve que ser guiado por uma série de aberturas com tolerâncias apertadas. Graças ao material resistente da capa da luva e com a ajuda de um cabo de tração e um mecanismo de montagem, a instalação ocorreu sem problemas. Os TC97´s são projetados para serem robustos de acordo com a aplicação, a fim de garantir um ciclo operacional de três anos, em linha com a vida útil pretendida do catalisador. Seus sinais são transmitidos para o sistema DCS e SIS por meio de um cabo flexível usando transmissores de 4 … 20 mA. O “syncrude” obtido no reator Fischer-Tropsch é então refinado no produto final. O combustível de aviação sustentável é livre de enxofre, material particulado e outras contaminações. Comparado a um combustível de base fóssil, ele causa 80% menos emissões de gases de efeito estufa.
Nota
Informações detalhadas sobre o sensor termopar multiponto TC97 e outros multipontos estão disponíveis no site da WIKA. Lá também fornecemos uma visão geral de outras soluções de medição para a indústria de petróleo e gás . Se você tiver alguma dúvida, seu contato ficará feliz em ajudá-lo.