制氫裝置轉(zhuǎn)化爐設(shè)計簡介

制氫裝置轉(zhuǎn)化爐簡介一、概述隨著煉油廠加氫裝置的漸漸增多，所需要的氫氣也越來越多，使得制氫裝置壓力以及催化劑存在的條件下與水蒸汽發(fā)生反響，生成氫氣及一氧化碳。解或轉(zhuǎn)化成甲烷，最終與水蒸汽進展轉(zhuǎn)化反響。大體上可用以下反響式表達：CnHm+2H2O→Cn-1Hm-2+CO2+3H2–QCH4+2H2O=CO2+4H2–QCO2+H2=CO+H2O-Q轉(zhuǎn)化爐是制氫裝置中轉(zhuǎn)化反響的反響器，屬于裝置的心臟設(shè)備。這是一種非反響介質(zhì)通過爐管內(nèi)的催化劑床層進展反響。轉(zhuǎn)化爐苛刻的操作條件，使得這種爐子有很多有別于其它加熱爐的特別性，燃燒、煙氣流淌及安排、耐火材料等各方面都必需細心考慮。二、爐型及構(gòu)造爐型制氫裝置轉(zhuǎn)化爐按輻射室供熱方式進展分類，可分為以下四種方式：頂燒爐：這是很多公司都承受的一種爐型。這種爐型的燃燒器布置在輻旁邊。TOPSφE在。梯臺爐：這種爐型以美國FOSTERWHEELER公司為代表。這種爐子的射室頂部，煙氣上行，承受自然抽風，沒有引風機。上行。爐型構(gòu)造比較傳熱方式頂燒爐的燃燒器安裝在輻射室頂部，火焰從上往下燒，煙氣流淌方向與轉(zhuǎn)化傳熱。底燒爐為逆流傳熱。熱強度及管壁溫度溫度分布由于不同的傳熱方式，所以不同爐型具有不同的熱強度和管壁溫度分布。頂?shù)钠骄鶡釓姸龋斐晒懿牡木薮箐亸?，所以大型裝置都不承受底燒爐。構(gòu)造特點頂燒爐的全部轉(zhuǎn)化管排均在同一爐膛內(nèi)，排列比較緊湊，節(jié)約占地面積，適占地面積較大，大型化有肯定的困難。空氣配管較多。對工況的適應(yīng)狀況頂燒爐由于在上部供熱較多，所以在轉(zhuǎn)化管內(nèi)承受抗積碳性能好的催化劑溫度上升，對爐管壽命有影響，設(shè)計管壁溫度也需要取較大的裕量。的適應(yīng)狀況較好。操作狀況側(cè)燒爐由于燃燒器數(shù)量較多，點火時花費的時間比頂燒爐要長。三、轉(zhuǎn)化管系轉(zhuǎn)化管系流程至與下集合管直接相連的工藝氣廢熱鍋爐發(fā)生蒸汽并降溫。接。轉(zhuǎn)化管系零件上集合管不同，上集合管可以承受鉻鉬鋼、304、321等材質(zhì)。上豬尾管上豬尾管是進氣支管，除了用來安排進料外，主要作用是吸取轉(zhuǎn)化管和上集304、321等材質(zhì)。其管徑主要有φ25、φ32等規(guī)格。轉(zhuǎn)化管HK40HP40，這些年又消滅了一系列的改進型鋼種。下豬尾管主要用來吸取下集合管的膨脹，承受的材質(zhì)主要為Alloy800H。下集合管質(zhì)主要為Alloy800H較低，可以承受一般碳鋼或低合金鋼。轉(zhuǎn)化管系的膨脹與補償熱膨脹問題要通過尾管和彈簧支吊架等熱膨脹吸取元件和預(yù)留有足夠的熱膨脹空間來解決。下集合管的膨脹向膨脹和總集合管的水平膨脹所形成的轉(zhuǎn)化管和集合管之間的相對位移可由下可以通過以下途徑解決管路系統(tǒng)的膨脹問題：這樣熱壁分集合管的膨脹量比從端部引出削減至原來的二分之一。壁集合管，進一步削減熱壁管的膨脹，并節(jié)約高合金熱壁管的投資。承受帶尾管的全冷壁集合管。承受不帶尾管的全冷壁集合管。合管。不帶尾管的全冷壁集合管主要用于轉(zhuǎn)化氣出口溫度大于880℃同時卡死上下尾管的方式將泄露轉(zhuǎn)化管切除。轉(zhuǎn)化管和轉(zhuǎn)油線的膨脹化管頂部增設(shè)彈簧吊架。上集合管的膨脹合管隨轉(zhuǎn)油線向上移動以及沿軸向膨脹所形成的轉(zhuǎn)化管與上集合管的位移差由上尾管補償。四、對流室管系熱等等。不同的工藝方案承受的對流室管系的布置方式略有不同，主要有原料/蒸汽混合過熱段、蒸汽過熱段、蒸汽發(fā)生段、燃燒用空氣預(yù)熱段。五、轉(zhuǎn)化爐主要工藝參數(shù)水碳比S/C表示，它表征了轉(zhuǎn)化操作所耗蒸汽的量。工業(yè)上承受的水碳比要比按化學(xué)平過剩蒸汽量則越大，輻射室熱負荷也越大，增大了裝置無用的燃料消耗。2.53.5之間。壓力仍舊是加壓蒸汽轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化爐操作壓力和下游設(shè)備的要求〔如變壓吸附等、原料供給壓力、轉(zhuǎn)化管設(shè)計溫度、轉(zhuǎn)化管材料有關(guān)，目前制氫裝置的操作壓力或許在3.0MPa左右。出口溫度量下降。780900℃之間。原料預(yù)熱溫度原料預(yù)熱溫度即是入轉(zhuǎn)化管的溫度，提高原料預(yù)熱溫度可降低輻射室熱負會裂解，所以不宜承受太高的預(yù)熱溫度。原料預(yù)熱溫度大約在450℃至650℃之間。空氣預(yù)熱溫度x空氣的預(yù)熱溫度就會提高，但空氣預(yù)熱溫度受NOx

生成量以及經(jīng)濟因素的限制。目前空氣預(yù)熱溫度在200℃至500℃之間。六、進展趨勢度高、原料空速高、管壁熱強度高、空氣預(yù)熱溫度高、以及水碳比低。進