转化炉传热调整系统的制作方法

专利2026-08-13  17


本申请涉及天然气制氢的,特别是涉及一种转化炉传热调整系统。


背景技术:

1、天然气制氢技术做为一种成熟的制氢方法,在目前氢能利用的热潮下,天然气制氢技术,存在着成本低,规模效应显著等优点,研究和开发更为先进的天然气制氢新工艺技术是解决廉价氢源的重要保证,也是天然气制氢装置长远发展的必然选择。

2、相关技术中,制氢装置采用天然气为原料,配入水蒸气后利用高温转化将甲烷及水中的氢气置换出,剩余的气体经过冷分离后再次净化将氢气提纯,提纯后的尾气富含二氧化碳,为减少二氧化碳排放,装置利用贫液吸收其中的二氧化碳,剩余气体进入转化炉燃烧。解吸气中的二氧化碳被提取后,由于热传递物质(二氧化碳)的减少,造成转化炉出口温度的下降。

3、然而,当制氢装置的二氧化碳回收负荷继续提高时,如若要维持目前的甲烷转化率,需增加转化炉内整体反应热量,如此会导致转化炉上部温度持续升高,增加了转化炉炉管的运行风险。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述问题,提供一种转化炉传热调整系统。

2、一种转化炉传热调整系统,包括:转化炉本体、排烟组件、循环组件以及第一换热器,所述转化炉本体设置一腔室,所述腔室具有一进气口与一烟气出口,所述第一换热器设置于所述腔室内,所述第一换热器的输入端用于输入空气,所述第一换热器的输出端连通于所述进气口;

3、所述排烟组件设置排烟通道,所述排烟通道与所述腔室连通,所述循环组件的第一端连通于所述烟气出口,所述循环组件的第二端连通于所述进气口。

4、在其中一个实施例中,还包括多个第二换热器,各所述第二换热器间隔设置于所述腔室内,其中,至少一所述第二换热器的输入端用于输入空气,所述第二换热器的输出端与所述第一换热器的输入端连接。

5、在其中一个实施例中,所述第一换热器设置于所述腔室内所述第二换热器远离所述排烟组件的一侧。

6、在其中一个实施例中,还包括鼓风组件,所述鼓风组件的输入端用于输入空气,所述鼓风组件的输出端连接于所述第二换热器的输入端。

7、在其中一个实施例中,所述进气口位于所述转化炉本体的顶部。

8、在其中一个实施例中,所述循环组件包括循环风机,所述循环风机的输入端连通于所述烟气出口,所述循环风机的输出端连通于所述进气口。

9、在其中一个实施例中,所述鼓风组件包括鼓风机,所述鼓风机的输出端连接于所述转化炉本体。

10、在其中一个实施例中,所述循环风机的输入端连通于所述排烟组件的排烟通道以及烟气出口。

11、在其中一个实施例中,所述烟气出口开设于所述转化炉本体。

12、在其中一个实施例中,所述烟气出口通过管道固定连接于所述转化炉本体。

13、上述转化炉传热调整系统,通过循环组件连通于烟气出口与进气口,第一换热器产生的高温空气与烟气出口的烟气混合,并将混合后的烟气和高温空气回注到转化炉本体内,以增加转化炉本体内的传热介质,对转化炉的均匀传热起到积极作用。并且,有效地避免了为维持目前的甲烷转化率需增加转化炉内的整体反应热量而导致转化炉上部温度持续升高的情况,减少了转化炉炉管高温蠕化破裂的情况的发生概率。



技术特征:

1.一种转化炉传热调整系统,其特征在于,包括:转化炉本体、排烟组件、循环组件以及第一换热器,所述转化炉本体设置一腔室,所述腔室具有一进气口与一烟气出口,所述第一换热器设置于所述腔室内,所述第一换热器的输入端用于输入空气,所述第一换热器的输出端连通于所述进气口;

2.根据权利要求1所述的转化炉传热调整系统,其特征在于,还包括至少一个第二换热器,各所述第二换热器间隔设置于所述腔室内,其中,至少一所述第二换热器的输入端用于输入空气,所述第二换热器的输出端与所述第一换热器的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的转化炉传热调整系统,其特征在于,所述第一换热器设置于所述腔室内所述第二换热器远离所述排烟组件的一侧。

4.根据权利要求2所述的转化炉传热调整系统,其特征在于,还包括鼓风组件,所述鼓风组件的输入端用于输入空气,所述鼓风组件的输出端连接于所述第二换热器的输入端。

5.根据权利要求1所述的转化炉传热调整系统,其特征在于,所述进气口位于所述转化炉本体的顶部。

6.根据权利要求4所述的转化炉传热调整系统,其特征在于,所述循环组件包括循环风机,所述循环风机的输入端连通于所述烟气出口,所述循环风机的输出端连通于所述进气口。

7.根据权利要求6所述的转化炉传热调整系统,其特征在于,所述鼓风组件包括鼓风机,所述鼓风机的输出端连接于所述转化炉本体。

8.根据权利要求6所述的转化炉传热调整系统,其特征在于,所述循环风机的输入端连通于所述排烟组件的排烟通道以及烟气出口。

9.根据权利要求1所述的转化炉传热调整系统,其特征在于,所述烟气出口开设于所述转化炉本体。

10.根据权利要求1所述的转化炉传热调整系统,其特征在于,所述烟气出口通过管道固定连接于所述转化炉本体。


技术总结
本技术涉及一种转化炉传热调整系统包括:转化炉本体、排烟组件、循环组件以及第一换热器,转化炉本体设置一腔室,腔室具有一进气口与一烟气出口,第一换热器设置于腔室内,第一换热器的输入端用于输入空气,第一换热器的输出端连通于进气口;排烟组件设置排烟通道,排烟通道与腔室连通,转化炉本体连接,循环组件的第一端连通于烟气出口,循环组件的第二端连通于进气口。通过循环组件连通于烟气出口与进气口,以将烟气出口的烟气回注到转化炉本体内,以增加转化炉本体内的传热介质,有效地避免了为维持目前的甲烷转化率需增加转化炉内的整体反应热量而导致转化炉上部温度持续升高的情况,减少了转化炉炉管高温蠕化破裂的情况的发生概率。

技术研发人员:吴德鹏,朱军,严江峰,魏国家,李治佳,张小建,李取武,郭杰,袁小彬,刘洪波
受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司
技术研发日:20231128
技术公布日:2024/7/25
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