不同C02抽出比PSA尾气对制氢转化炉燃烧和传热研究.pdfVIP

工业炉 P石油化工设备技术，2012，33(2)·22· etro—ChemicalEquipmentTechnology 不同CO2抽出比的PSA尾气对制氢转化炉 燃烧及传热的研究 蔡建光，周桂娟 (中国石化工程建设公司，北京 100101) 摘 要 ：应用 REFORM一3PC软件 ，对不 同抽 出比例 COz的PSA尾气制氢转化炉燃烧及传热进行分析 研究。计算结果表 明，随着 CO 抽 出比例的增加和转化管上部平均热强度和外壁温度 的升高，燃烧器理论 燃烧温度也随之增加 ，火焰长度却不断缩短 。提 出了解决 PsA尾气中CO2抽 出后对燃烧及传热不利影响 的初步方案。 关键词 ：PSA尾气 C0 抽 出 制氢转化炉 燃烧 进入二十一世纪 以来，人们对 自身生存环境 由于 PSA尾气 中含有大量 的CO 气体 ，它 越来越重视 ，对燃料清洁性提出了越来越高的要 本身不能燃烧，也不放出热量，通过制氢炉，将大 求 。采用加氢工艺生产清洁燃料越来越广泛，相 约 4O℃的CO。气体 ，加热到 1000℃左右，参与 应的氢气需求也迅速增加 。优质 、稳定、高纯度氢 辐射传热后经对流室各个功能段降温 ，当温度在 气已经成为炼油企业提高轻油收率、改善产 品质 120℃～150℃时，通过烟 囱排人大气。这之 间 量不可缺少的基本原料 ，而制氢转化装置是炼油 CO。带走了--80℃温差的热量。 厂获得氢气的最主要方法 。制氢炉是制氢转化装 CO。有非常多的实际应用，它不支持燃烧且 置的核心设备，它决定了整个装置的操作周期与 比空气重 ，是常用的灭火剂。在化学工业上，CO 能耗水平 。为建设节能型、环保型、经济型社会 ， 是 一 种 重 要 的原 料 ，大 量 用 于 生 产 纯 碱 炼油企业需要尽快提升装置运行水平，节约能源 (NaCO。)、小 苏 打 (NaHCO。)、尿 素 [CO 燃料，降低水电等消耗，减少温室气体排放。 (NH )。]、碳酸氢铵 (NH HCO。)等。在轻工业 我国炼油厂制氢转化装置主要采用轻烃水蒸 上 ，生产碳酸饮料、啤酒、汽水等都需要 CO。。在 气转化法，采用天然气 、炼厂瓦斯气、石脑油馏分 现代化仓库里常充入 CO ，防止粮食虫蛀和蔬菜 等为制氢原料。国内制氢转化炉通常采用顶烧 腐烂，延长保存期 。固态的CO 即 “干冰”，主要 式、转化管双面辐射的炉型，烟气下行 ，出辐射室 用作致冷剂，用飞机在高空喷撒 “干冰”，可以使空 气中水蒸气冷凝 ，形成人工降雨；在农业上 ，温室 底部的高温烟气在对流室发生蒸汽、预热原料和 里直接施用 CO。作肥料，利用植物根部吸收 预热燃烧用空气 。由于变压吸附(PSA)工艺操作 CO ，可以增进植物的光合作用 。促进农作物生 简单，能够生产纯度高达 99 ～99．99 的氢气 ， 长，增加产量 。CO 还可 以保护电弧焊接，既可 因此炼厂制氢装置转化气提纯 目前主要采用 避免金属表而氧化 ，又可使焊接速度提高大约 PSA工艺 。