预转化炉设计.pdfVIP

磊拳 期 1r一( E挠11 l、 Vo【3l0ulyN2o00．1 文章编号 ：1000-7466(2001 预转化炉设计 朱连顺 (中国成达化学工程公司，四川 成都 610041) 摘要：降低转化炉热负荷，提高转化效率是蒸汽转化的重要课题 。介绍j预转化炉的结构、选材、强 度计算及焊缝结构。通过预转化可以降低转化炉管的负荷，提高转化效率，达到增加产量、降低能耗 及长周期生产的 目的。 关 键 词：预转化炉；结构设计；降低能耗 中图分类号：TQ054．。2 文献标识码：B Designofpre—reformer ZHU I．Jan-shun (ChengduChemica[Eng．Corp ofChina，Chengdu 610041，China) Abstract：Toreducetheheatloadofreformerandtoincreasethereformingefficiencyareimportant )rsteam reforming Thestruct~ll：e．material，strengthcalculationandweLdings￡am structureofpre—reformerareintroduced Theloadofreformertubecanbereducedandreformingefficiencycanberaisedwithprereformi ng Theaim of raisingproduction，reducingenergyconsumption，increasingoperationcirclewillbereaehed Keywords：pre~eformer；structuredesign~redueeenergyconsumption 转化炉是合成氨厂最关键的设备，压力不小于 水碳 比．工艺负荷虽没变 ，但由于传热动力的改善． 4MPa．温度为500~800℃的反应工艺气在装有触 使辐射效率提高，转化率提高。图1c流程中，混合气 媒的反应管内进行转化。为了满足高温转化的工艺 先在对流段加热升温后再进预转化炉．因预转化过 要求，燃料的消耗超过合成氨厂总能耗的1／3，而转 程为吸热反应(以天然气为原料)，降温后再入对流 化炉管的热效率只能达到50 左右。如何降低转化 段加热升至 550~650℃进辐射段，如果转化气入 口 炉的热负荷，已成为蒸汽转化的重要课题。 温度为 650℃，生产能力可提高25 ．但第三方案 某 1000t／d合成氨厂，因一段炉设计能力的不 投资多、周期长。第一、二方案简单，尤其第一方案最 足，加之工况 (天然气组份改变)不同，致使一段炉 简单．在一段炉正常运转情况下，只需增 由1_预转化 只能达到设计产量的95 ，厂方希望在维持一段炉 炉 所以本设计采用第一方案，预计可增产 lo 正常操作情况下，将产量提高 l0 故在大修中采 黼 轱化气 · 腔磕转化气 麟 转化气 用预转化技术。 1 工艺流程组合选择 预转化炉与转化炉工艺流程组合有3种方案， 见图l。图la预转化炉设在转化炉对流段前，图1b 预转化炉设在转化炉对流段后，图1c预转化炉设在 转化炉对流段之间。图1b流程比图la流程入 口温 度高，同工况下催化剂装量少，但要保持辐射段入 口 图l 预转化炉与一段炉组台流程图 温度必须提高对流段温度，需增加对流段换热面积 。 2 预转化炉设计 这两种方案主要作用是提高转化炉的适应眭或降低 预转化炉几何尺寸为g22