變換系統(tǒng)變換爐中壓氮氣降溫保護裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及變換爐，具體的說是一種變換系統(tǒng)變換爐中壓氮氣降溫保護裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]變換裝置通過變換爐的催化變換反應(yīng)，將煤氣中的一氧化碳和水蒸氣轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃夂投趸?，其主要進行下面可逆放熱的變換反應(yīng)
[0003]OHH2O (g) ^ C02+H2+41.19kJ/mol ；
[0004]變換系統(tǒng)在開車或是正常運行時有突發(fā)情況時，有可能造成變換爐床層溫度超過正常操作溫度，從而導(dǎo)致變換催化劑有效組分升華、燒結(jié)使其活性降低，甚至失去活性而無法生產(chǎn)。現(xiàn)有的變換系統(tǒng)在變換爐超溫的降溫措施有:
[0005](I)、加大空速移走熱量。
[0006](2)、適當(dāng)增加原料氣蒸汽量，由于蒸汽的導(dǎo)熱比較大，可帶走部分熱量。
[0007](3)、變換氣走進料換熱器旁路，減小變換氣進料換熱器的熱負(fù)荷，降低變換爐入口溫度。
[0008](4)、切斷變換系統(tǒng)的原料氣，變換工段開始泄壓，泄壓后通低壓氮氣對變換爐內(nèi)降溫、置換，待變換爐內(nèi)溫度降至適宜溫度時，置換合格可再重新接氣生產(chǎn)。
[0009]現(xiàn)有的變換系統(tǒng)降溫措施的缺點分別是:
[0010](1)、降低系統(tǒng)負(fù)荷、壓力，會嚴(yán)重影響前段氣化系統(tǒng)和后續(xù)凈化系統(tǒng)的正常操作，大量有用氣體排放到火炬燃燒掉，造成巨大的經(jīng)濟損失。
[0011](2)、增加原料氣蒸汽量，對操作人員的操作技巧要求高，大量水蒸氣在降溫過程中可能會發(fā)生冷凝，對催化劑有不利影響，尤其對耐硫變換催化劑更是如此，這種催化劑遇水會粉化，造成活性組份的流失而失活，引起巨大經(jīng)濟損失。
[0012](3)、減小變換氣進料換熱器的熱負(fù)荷，變換氣走進料換熱器旁路，雖然降低了第一臺變換爐的熱點溫度，但同時也升高了后續(xù)變換爐的溫度，可能造成后續(xù)變換爐的超溫。
[0013](4)、切斷變換系統(tǒng)的原料氣，變換工段泄壓，用低壓氮氣置換降溫，造成大量原料氣的浪費，置換后重新升壓接氣的周期長，不利于系統(tǒng)長周期安全穩(wěn)定運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本實用新型的目的旨在于克服現(xiàn)有技術(shù)的操作要求高、效率低、安全風(fēng)險大、易造成經(jīng)濟損失的缺陷。
[0015]本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0016]—種變換系統(tǒng)變換爐中壓氮氣降溫保護裝置，包括變換爐，所述變換爐的頂部連接變換爐入口原料氣管道；所述變換爐入口原料氣管道上連接中壓氮氣管道，所述中壓氮氣管道上依次安裝止回閥和中壓氮氣控制閥門。
[0017]控制閥門在正常生產(chǎn)時關(guān)閉，不影響變換系統(tǒng)正常生產(chǎn)；變換爐發(fā)生超溫的異常情況時，中壓氮氣管道的控制閥門打開，在不降低系統(tǒng)壓力的情況下，通過中壓氮氣降低原料氣中的有效氣體含量，并且增大變換爐空速，從而降低變換反應(yīng)率并帶走變換爐內(nèi)的熱量。止回閥用于防止變換原料氣倒流進入中壓氮氣系統(tǒng)，提高安全系數(shù)。
[0018]采用了上述技術(shù)方案后，本實用新型的有益效果是:通過中壓氮氣(氮氣壓力為5.0MPa)降低原料氣中的有效氣體含量，并且增大變換爐空速，從而降低變換反應(yīng)率并帶走變換爐內(nèi)的熱量；本實用新型操作要求低、效率高、降溫效果好，且無需系統(tǒng)降壓及大幅度降負(fù)荷，能使系統(tǒng)快速恢復(fù)正常，充分體現(xiàn)了效率與經(jīng)濟效益的最大化；止回閥防止變換原料氣倒流進入中壓氮氣系統(tǒng)，提高系統(tǒng)安全系數(shù)。
[0019]本實用新型設(shè)計合理，提供一種變換系統(tǒng)變換爐中壓氮氣降溫的保護措施，在不降低系統(tǒng)負(fù)荷的情況下，通過降低原料氣中的有效氣體含量，并且增大變換爐空速，從而降低變換反應(yīng)率并帶走變換爐內(nèi)的熱量。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖中，1-變換爐，2-變換爐入口原料氣管道，3-中壓氮氣管道，4-中壓氮氣控制閥門，5-止回閥。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細(xì)說明。
[0023]—種變換系統(tǒng)變換爐中壓氮氣降溫保護裝置，如圖1所示，包括變換爐1，所述變換爐I的頂部連接變換爐入口原料氣管道2、其底部連接出料管道；所述變換爐入口原料氣管道2上連接中壓氮氣管道3 (其中，中壓氮氣來自于工廠共用工程管網(wǎng))，所述中壓氮氣管道3上依次安裝止回閥5和中壓氮氣控制閥門4。
[0024]具體實施時，所述變換爐入口原料氣管道2的公稱直徑DN700 ;所述中壓氮氣管道3的公稱直徑DN80，壓力等級600Lb，材料20#鋼(GB6479)。其中，變換爐入口原料氣管道2和中壓氮氣管道3 二者公稱直徑的優(yōu)選選擇，可以很好地配合實現(xiàn)如下目的，當(dāng)控制閥門打開后，在不降低系統(tǒng)壓力的情況下，通入中壓氮氣降低原料氣中的有效氣體含量。
[0025]所述中壓氮氣控制閥門4的規(guī)格參數(shù)為:截止閥，公稱直徑DN50，壓力等級600Lb，端部連接型式RF，材料WC6/PTFE-304，數(shù)量I個。
[0026]所述止回閥5的規(guī)格參數(shù)為，公稱直徑DN80，壓力等級600Lb，端部連接型式RJ，材料 WC6/304+ 石墨-304+HF，型號 VHJ4FD00，數(shù)量 I 個。
[0027]控制閥門在正常生產(chǎn)時關(guān)閉，不影響變換系統(tǒng)正常生產(chǎn)；變換爐發(fā)生超溫的異常情況時，中壓氮氣管道的控制閥門打開，在不降低系統(tǒng)壓力的情況下，通過中壓氮氣降低原料氣中的有效氣體含量，并且增大變換爐空速，從而降低變換反應(yīng)率并帶走變換爐內(nèi)的熱量，待溫度正常后關(guān)閉中壓氮氣控制閥門，恢復(fù)正常生產(chǎn)。止回閥防止變換原料氣倒流進入中壓氮氣系統(tǒng)，提高系統(tǒng)安全系數(shù)。
[0028]本實用新型符合變換爐入口原料氣流量的大小的要求，滿足客戶的需求。
[0029]本實用新型要求保護的范圍不限于以上【具體實施方式】，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本實用新型可以有多種變形和更改，凡在本實用新型的構(gòu)思與原則之內(nèi)所作的任何修改、改進和等同替換都應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種變換系統(tǒng)變換爐中壓氮氣降溫保護裝置，包括變換爐(1)，所述變換爐(I)的頂部連接變換爐入口原料氣管道(2);其特征在于:所述變換爐入口原料氣管道(2)上連接中壓氮氣管道(3)，所述中壓氮氣管道(3)上依次安裝止回閥(5)和中壓氮氣控制閥門(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換系統(tǒng)變換爐中壓氮氣降溫保護裝置，其特征在于:所述變換爐入口原料氣管道(2)的公稱直徑DN700 ;所述中壓氮氣管道(3)的公稱直徑DN80，材料20號鋼。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變換系統(tǒng)變換爐中壓氮氣降溫保護裝置，其特征在于:所述中壓氮氣控制閥門(4)的規(guī)格參數(shù)為:截止閥，公稱直徑DN50，端部連接型式RF，材料WC6/PTFE-304。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變換系統(tǒng)變換爐中壓氮氣降溫保護裝置，其特征在于:所述止回閥(5)的公稱直徑DN80，端部連接型式RJ，材料WC6/304+石墨-304+HF。
【專利摘要】本實用新型公開了一種變換系統(tǒng)變換爐增加中壓氮氣降溫保護裝置，包括變換爐及其入口原料氣管道，在變換爐入口原料氣管道上增加中壓氮氣管道及控制閥門、止回閥。本實用新型有效的確保了變換爐安全穩(wěn)定的運行，并且具有操作要求低、效率高、降溫效果好等優(yōu)勢。
【IPC分類】C01B3/12
【公開號】CN204917950
【申請?zhí)枴緾N201520522408
【發(fā)明人】王啟波, 沈杲, 侯永芬
【申請人】陽煤集團太原化工新材料有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年7月20日