1、引言

半再生重整過程，1949年由UOP提出，是第一個利用涂鉑催化劑的催化重整方法。并且伴隨著過程和催化劑技術的發展不斷改進處理方法，1971年UOP再次提出CCR鉑重整，革新了接觸反應式的重整過程。

CCR鉑重整加入一移動式催化床。此獨特的系統允許在設備操作時，將催化劑加入反應器或從其中移出。反應器中出來的失效催化劑流向再生塔，在這里覆蓋于催化劑上的碳元素（焦炭）被燒盡并且催化劑被還原。再生的催化劑被送回反應堆的頂部。

2、氧化鋯氧分析儀的重要性

在再生器里，焦炭和氧反應而燃盡。但燃燒過量將會燒毀催化劑，燃燒不充分焦炭燒不盡。這就要求此催化劑再生反應必須是可控的。這通過控制氧濃度來完成。催化劑是催化重整過程中的關鍵因素，故此，催化劑再生反應中氧濃度的測量與控制至關重要，在此過程中應用的氧氣分析儀性能穩定準確，并且易于維護和保養是十分重要的。

3、氧化鋯測氧原理

電解質溶液靠離子導電，具有離子導電性質的固體物質稱為固體電解質。固體電解質是離子晶體結構，靠空穴使離子運動而導電，與P型半導體靠空穴導電的機理相似。

純氧化鋯（ZrO2）不導電，摻雜一定比例的低價金屬氧化物作為穩定劑，如氧化鈣（CaO）、氧化鎂（MgO）、氧化釔（Y2O3），就具有高溫導電性，成為氧化鋯固體電解質。

氧化鋯的傳感元件為封閉式管或者圓盤，由與氧化釔或氧化鈣相平衡的陶瓷氧化鋯制成。里層和外層的多孔鉑涂層充當催化劑或電極。在高溫下（一般高于1200℉/650℃）與鉑電極相接觸的氧分子變成離子態。只要元件兩側的氧分壓相同，那么在兩側沒有定向的離子凈流動，亦即電流。但是如果元件兩側的氧分壓不同，就會產生離子的定向流動，從而產生電勢和電流。此時，電極兩端產生的電勢的大小為兩側氧分壓之比的函數。如果一側電極所接觸的氣體內氧含量已知（這一側氣體通稱參比氣），則可以通過運算得出另一端氣體的氧含量。一般的情況下，因為空氣的氧含量總是穩定在20.9%，可作為良好的參比氣使用在氧化鋯的測量中。

注意：

1）常數A，與工作溫度相關，溫度高則A值高，輸出毫伏值增大

2）標定時，不能使用0標氣。

3）一般應用時，需要加入壓力補償。

4、AMETEK 氧化鋯簡單構造以及常見故障

4.1 簡單構造

某化工廠在用兩臺氧化鋯氧分析儀，位號分別為AT-10、AT-11，分屬兩套重整催化劑再生裝置，雖然投用時間上相差十幾年，但是因為這種表已經是較為成熟的一套系統，其氧化鋯的檢測原理、儀表氣路核心構造等幾乎沒有變化，除了表內電子單元本身的升級換代，唯一的大的變化就是進樣氣方式。

AT-10采用系統不同位置之間的壓差來確保正常進樣氣體的流動，AT-11則使用氮氣作為動力驅動樣品氣流動。（分析儀表取樣預處理）AT-10其取樣進口緊靠工藝管線，取樣壓力為0.25Mpa，返回出口設置在工藝壓力為0.24Mpa的位置，利用其0.01的壓差使得樣品氣在管線中循環流動。樣品的返回管線一般較長，可達10米左右。其樣品循環管線圖如圖：

樣品循環管線

4.2 常見故障

因為再生器內的工藝條件極為惡劣，器內氣體混著大量的氯硫化物以及焦炭的黑色雜質、油氣液滴，當溫度降低至100℃左右時，這些黑色雜質便凝結固化，極難清除。所以，在整個的返回管線上需要增加全時段的重伴熱以保證樣品氣溫度，不至于使雜質凝結。在實際應用中，經常出現的故障：

1.伴熱效果不佳致使返回管線堵塞，樣氣流量下降，檢測不準導致聯鎖停車。

2.工藝運轉不正常，油氣結焦等雜質竄入表內，糊住探頭，造成探頭靈敏度下降甚至完全無反應。

3.溫度驟然變化，如：在工藝停車降溫情況下的突然斷電，探頭因溫度驟然從695℃的高溫降至常溫情況下，探頭本體與涂層之間的熱膨脹率不同，可造成涂層脫落。

氧化鋯實物圖

2015年10月，AT-11出現流量開關低流量報警，現場檢查后發現熱電阻值下降造成指示溫度下降，觸發聯鎖報警，斷電檢查后發現環境溫度下熱電阻阻值正常，回裝后上電，箱體升溫過程中阻值逐步下降。

經過檢查，電阻與兩根導線連接處絕緣出現問題，在環境升溫過程中，導線熱漲，導致接觸形成與原來電阻體并聯的另一個回路。更換絕緣良好的熱電阻后，恢復正常。

5、總結

AMETEK氧化鋯氧分析儀是一種以氧化鋯為測量原理的氧氣分析儀，它用來在擁有UOP許可的連續催化再生過程的再生器內氧含量的檢測。AMETEK 氧分析儀用來分析催化劑再生器內的氧氣含量。它的重要程度不言而喻。所以對于它的維護也是至關重要，本文僅是工作中的一點經驗，錯誤之處敬請各位指正。

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