Hydrocracker Hydrogen Service DP Measurement Case Study: Rhodium-Coated Diaphragm Eliminates Hydrogen Permeation Drift

Bối cảnh

Một khu phức hợp lọc hóa dầu tích hợp lớn ở Đông Nam Á gặp phải các vấn đề dai dẳng về độ trôi của chỉ số máy phát hiện chênh lệch áp suất trên phép đo lưu lượng hỗn hợp hydro tái chế/bổ sung của lò phản ứng trong đơn vị hydrocracker của họ. Điểm đo này giám sát lưu lượng khí xử lý đi vào bộ làm mát khí áp suất cao, liên kết trực tiếp với việc kiểm soát sự gia tăng nhiệt độ lò phản ứng và hệ thống ngắt khẩn cấp (ESD).

Thách thức của Khách hàng

Quốc gia/Khu vực: Đông Nam Á (dự án lọc hóa dầu tích hợp lớn)
Ứng dụng: Đo hydro tái chế lò phản ứng hydrocracker, khí giàu hydro (hàm lượng H₂ > 80%), nhiệt độ khoảng 180-220°C, áp suất khoảng 160 bar
Yêu cầu Cấu hình Chính: Màng đo 500 mbar, kết nối quy trình 316L, bộ làm kín màng, đầu ra HART 4-20mA, chứng nhận SIL 2
Yêu cầu Giao hàng: 16 tuần (phù hợp với cửa sổ bảo trì định kỳ)

Khách hàng đối mặt với các điểm đau cốt lõi:

1. Độ trôi chỉ số dương liên tục: 6-12 tháng sau khi vận hành, đầu ra của máy phát hiện chênh lệch áp suất lệch dần khỏi lưu lượng thực tế, luôn theo một hướng (độ trôi dương). Người vận hành buộc phải thực hiện hiệu chỉnh điểm không thường xuyên.

2. Tình trạng màng bất thường: Trong quá trình kiểm tra, màng không có dấu hiệu ăn mòn rõ ràng nhưng có biến dạng phồng nhẹ, với các vết bọt được tìm thấy trong chất lỏng lấp đầy.

3. Nguyên nhân gốc rễ được xác định: Kết hợp các điều kiện quy trình (giàu hydro, nhiệt độ cao, áp suất cao) với các chế độ lỗi (độ trôi dương, bọt khí, phồng), nguyên nhân gốc rễ được xác định là sự thẩm thấu hydro—các ion hydro xâm nhập vào màng kim loại và tái tổ hợp thành hydro phân tử trong chất lỏng lấp đầy, với sự tích tụ bọt khí gây biến dạng màng và sai lệch đo lường.

4. Chi phí bảo trì quá mức: Điểm đo này yêu cầu thay thế máy phát hiện chênh lệch áp suất cứ sau 1-2 năm—không chỉ chi phí trực tiếp mà còn cả tổn thất sản xuất do ngừng hoạt động đột xuất.

Giải pháp của Chúng tôi

Sau khi đánh giá điều kiện quy trình và phân tích lựa chọn lớp phủ vàng/rhodium, máy phát hiện chênh lệch áp suất Deltabar S PMD75 (Mẫu: PMD75, màng đo 500 mbar, kết nối quy trình 316L, màng phủ vàng/rhodium, đầu ra HART 4-20mA, chứng nhận SIL 2, với bộ van 3 ngõ tích hợp) đã được đề xuất.

Điểm nổi bật Kỹ thuật của Giải pháp

Lý do Lựa chọn Chính

1. Màng phủ vàng/rhodium: Giải pháp cốt lõi cho sự thẩm thấu hydro. Cấu trúc mạng lưới đặc của vàng ngăn chặn hiệu quả các ion hydro xâm nhập vào màng và vào chất lỏng lấp đầy, loại bỏ hoàn toàn sự tích tụ bọt khí và biến dạng màng.

2. Hệ thống bộ làm kín màng hàn kín hoàn toàn: Loại bỏ mọi đường rò rỉ tiềm ẩn và duy trì tính toàn vẹn của bộ làm kín.

3. Độ chính xác Platinum với chứng nhận SIL: Độ chính xác tham chiếu ±0,035% đáp ứng các yêu cầu về độ phân giải DP cho tính toán lưu lượng; khả năng tương thích SIL 2 hỗ trợ thiết kế vòng lặp ESD.

Phản hồi của Khách hàng

"Kể từ khi nâng cấp lên màng phủ vàng/rhodium, điểm đo DP hydro tái chế này đã hoạt động ổn định trong 18 tháng mà không có bất kỳ độ trôi chỉ số nào có thể phát hiện được. Trước đây chúng tôi phải điều chỉnh điểm không sáu tháng một lần—giờ đây không cần thiết nữa. Chi phí tiết kiệm từ việc mua sắm số lượng lớn và độ tin cậy được cải thiện đã đẩy nhanh quá trình ra quyết định của chúng tôi."

— Giám sát Thiết bị Hiện trường

Tóm tắt

Đối với các ứng dụng áp suất cao giàu hydro như hydrocracking, hydrotreating và tổng hợp amoniac, màng phủ vàng/rhodium là một lựa chọn kỹ thuật được xác nhận bởi khoa học vật liệu—nó không giải quyết được mọi vấn đề, nhưng nó giải quyết được vấn đề mà sự thẩm thấu hydro đại diện: một cơ chế lỗi đã bị đánh giá thấp từ lâu.