[發明專利]用于點燃轉化爐中的燃燒器的方法

無效

• 申請號: 200980145324.1
• 申請日: 2009-11-03
• 公開（公告）號: CN102216204A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: L-M·孫;J·考博特;J·加勒達
• 申請（專利權）人: 喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司
• 主分類號: C01B3/38
• 分類號: C01B3/38
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明涉及用于點燃烴蒸汽轉化爐(reformage?àla?vapeur?d′hydrocarbures)的燃燒器的方法。

背景技術

被廣泛稱為SMR(蒸汽甲烷轉化)工藝的烴蒸汽轉化工藝生產主要包括H2和CO的被稱為合成氣的混合物。這些工藝是基于所謂的轉化反應，該轉化反應是在高溫(800℃-950℃)下的強吸熱催化反應。為此，將烴和蒸汽引入充有催化劑的轉化爐管內，該管置于轉化爐內。在該管的出口處得到合成氣。

所述爐包括一個或多個由耐火壁制成的燃燒室和置于這些壁上的燃燒器。這些燃燒器設計成使得主要通過將火焰的熱輻射到燃燒室的耐火壁上，從而將該燃燒器的燃燒熱通過管壁傳遞至烴/蒸汽的混合物。

在這些工藝中使用的轉化爐管遭受非常嚴酷的條件并具有有限的壽命。這些管既使是局部地、既使在一有限時間段內暴露在比設計溫度高的溫度下，對于它們的壽命也是非常不利的。

在過渡階段期間、特別是在啟動階段，由于管內部不存在吸熱反應，因此存在特別高的過熱風險。這是因為在啟動階段期間僅有少量的惰性氣體(氮、蒸汽等)在管內流動，由燃燒器產生的熱量基本上被管、催化劑和爐壁的顯熱吸收。

此外，還必需考慮到在該啟動階段期間爐內部的溫度測量不一定可靠。這是因為一般而言不存在對管溫的直接測量，唯一可用的手段是在岐管中在煙道氣排放的位置和在轉化爐管的出口處進行溫度測量。這些測量并未就在這個過渡階段期間的可能的局部過熱給出任何啟示。

因此，由于在啟動階段期間測量管內部溫度的問題，所以存在另外的管過熱的風險。

所述風險在橫焰SMR爐(亦即具有橫向加熱的SMR爐)的情況下甚至更高，對于橫焰SMR爐，如果被點燃的燃燒器未充分且合理地分布，則在管的內部可能存在局部過熱。

因此，對于這些橫焰SMR爐，重要的是，控制總加熱功率和熱分布，總加熱功率必須被保持足夠低，熱必須在各個燃燒器行上分布以確保良好的加熱均勻性。

然而，這兩種需求之間的折衷方案在當前變得甚至更加困難，這是因為隨著燃燒器的性能的提高，額外的目標是將燃燒器的數量和/或燃燒器的行數最小化。

目前，在爐啟動時，所執行的燃燒器點火程序通常來自常規做法，該點火程序通常根據設備的不同而不同。如果這些點火程序未被優化，則它們可導致轉化爐管的加熱極度不均勻，因此存在其中一些轉化爐管過熱——至少局部過熱——的風險。

因此，本發明特別地涉及橫焰爐，對于橫焰爐來說，如果在點火時燃燒器未恰當地分布，則在某些管上可能存在嚴重的局部過熱。

在啟動階段期間，未建立熱平衡，由已點燃的燃燒器所產生的熱沒有通過反應被消耗掉，這是因為反應物未在管中流動。因此，既存在供應至爐的某些區域中的熱過量的風險，又存在熱沒有被消耗掉的風險。此外，還存在進行溫度測量的困難，而該溫度測量對于保護管而言是必要的。

因此，需要一種用于在對爐燃燒器點火時加熱轉化爐管的可靠運行方法，該方法使得管過熱的風險最小化并提高在管長度上的加熱均勻性。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種用于點燃橫焰轉化爐的燃燒器的方法，使得可以限制所有的這些管或這些管中的一部分發生局部過熱的風險。

本發明的另一個目的在于提供一種用于點燃橫焰轉化爐的燃燒器的方法，使得可以均勻加熱所有管。

通過使用預定的燃燒器啟動順序來實現這些不同的目的，該預定的燃燒器啟動順序限定其中在啟動SMR爐時不同水平行的燃燒器將被點燃的次序。

為此，本發明涉及一種用于在啟動烴蒸汽轉化爐時點燃該爐的燃燒器的方法，所述爐至少包括：

-燃燒室，該燃燒室具有由耐火材料制成的、面向彼此的至少兩個豎直的壁；

-位于該兩個面對面的豎直耐火壁之間的中間距離處的至少豎直對齊的轉化爐管；以及

-置于該兩個面對面的豎直耐火壁的每一個上的燃燒器，所述燃燒器以列的形式豎直對齊并且以n行Ri(其中，i從1變至n且i從爐底部往上增大)的形式水平對齊，

其中，按照包括相繼步驟的點火順序點燃燃燒器，使得在點火結束時，為轉化/重整所需要的所有燃燒器被點燃，

其特征在于，在一給定步驟期間被點燃的燃燒器都屬于一個特定的行并且點火順序的第一步驟的次序如下：

1)-對從最高的行中選出的一行的燃燒器進行點火；隨后

2)-對從最低的行中選出的一行的燃燒器進行點火；隨后

3)-對從中央區域的行中——優選在上半部中——選出的一行的燃燒器進行點火；以及隨后