[實用新型]一種用于預轉化反應器的隔熱復合襯里結構

有效

• 申請號: 201621181812.1
• 申請日: 2016-10-27
• 公開（公告）號: CN206242606U
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 王磊;寧遠林;吳紅艷
• 申請（專利權）人: 華陸工程科技有限責任公司
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B18/00;B32B1/08;B32B15/04;B32B15/18;B32B3/08;B32B29/00
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司61100
• 代理人: 佘文英

技術領域

本實用新型涉及蒸汽轉化裝置預轉化反應器的隔熱復合襯里結構。

背景技術

預轉化反應器作為蒸汽轉化技術的重要設備，在大型天然氣制甲醇的工藝中得到廣泛應用。預轉化反應器的作用在于，首先，使工藝氣中的碳原子數量大于2的氫烴類物質裂解成甲烷氣體，避免工藝氣體在預熱器中裂解積碳，堵塞預熱器。其次，分擔蒸汽轉化爐的負荷，以減小蒸汽轉化爐的尺寸，增加熱效率。

預轉化反應器中工藝氣體組分主要有脫硫天然氣與蒸汽，其中蒸汽體積約占70％左右。進氣溫度一般在500～600℃之間，壓力在2.4～2.9MPa之間。工藝氣的露點溫度約為220℃。

轉化反應器的結構為一種立式圓筒反應容器，內部充填催化劑。首先，工藝氣溫度很高，為了避免預轉化反應器殼體受到高溫作用而損壞，需要在預轉化反應器內壁上設置隔熱襯里層，使殼體內的高溫介質與殼體隔離開來，以降低殼體表面溫度。其次，預轉化反應器內部存在高速氣流沖刷，為防止氣流沖刷需采取耐磨措施。

目前，傳統的預轉化反應器內部襯里結構主要為兩層澆注料結構。與設備殼體接觸的襯里為一層主要起隔熱作用的輕質澆注料，主要成分為Al₂O₃與SiO₂，面層為用于抗沖刷的剛玉澆注料，主要成分為Al₂O₃。隔熱襯里正常情況下，反應器外壁理論計算溫度低于150℃。但實際上，多個項目的預轉化反應器存在超溫現象，最高外壁溫度超過了300℃，嚴重影響設備的安全運行。

反應器外壁超溫的主要原因在于，工藝氣從隔熱襯里的微裂紋向反應器殼體內壁方向擴散，由于襯里的降溫作用，工藝氣的溫度逐步降低。當溫度低于露點溫度時，襯里中工藝氣凝結出水，凝結水使得襯里被水浸泡。澆注料的隔熱原理是由于內部含有很多微孔，這些微孔起主要隔熱作用，氣孔率越高，導熱系數就越低，隔熱性能就越好。由于輕質澆注料的氣孔率非常高，一般都大于45％，被水浸泡后的輕質澆注料基本喪失了隔熱作用，最終導致反應器外壁的嚴重超溫。

因此，研發一種預轉化反應器的新型襯里結構，能夠同時兼顧抵抗高露點、受氣體高速沖刷、高溫隔熱的反應器襯里結構，對預轉化反應器的安全生產具有重要工程意義。

發明內容

本實用新型的目的在于解決現有預轉化反應器襯里結構造成的超溫問題，提供一種用于預轉化反應器的復合隔熱襯里結構，該復合隔熱襯里結構結構簡單、易安裝。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：一種用于預轉化反應器的復合隔熱襯里結構，其特征是，該結構總共分為四層，與反應器殼體內壁接觸的第一層為剛玉澆注料襯里、第二層鋪設一層防水蠟紙、第三層采用陶瓷纖維毯、第四層設置特殊結構的不銹鋼內筒；Y型不銹鋼錨固釘用于剛玉澆注料襯里與反應器殼體的固定。

其中剛玉澆注料襯里要求其Al₂O₃含量，按質量分數計，大于94％，氣孔率應小于20％。

其中不銹鋼內筒采用分塊結構，塊與塊之間用V型搭接板進行連接。

其中Y型不銹鋼錨固釘最大間距為襯里厚度的三倍，但在筒體與下封頭位置處不應超過300mm，上封頭位置處不應超過225mm。

本實用新型的有益效果：本實用新型的預轉化反應器的復合襯里結構，第一層襯里采用剛玉澆注料的氣孔率低，受露點浸濕對導熱系數的影響較小。避免了工藝氣露點溫度太高造成的隔熱襯里材料失效的問題。第二層的防水蠟紙對工藝氣的凝結水進行了阻隔，保護陶瓷纖維毯不被浸濕。第三層的陶瓷纖維毯，既能夠隔熱又能夠吸收不銹鋼內筒的熱膨脹位移。第四層不銹鋼內筒，既能阻隔工藝氣與隔熱材料的直接接觸，又保護隔熱襯里層免受工藝氣的沖刷。該襯里結構不但適用于預轉化反應器，也適合于其他高露點工藝氣的反應器。

附圖說明

圖1是本實用新型預轉化反應器復合襯里結構的示意圖。

附圖標號為：殼體1，剛玉澆注料襯里2，防水蠟紙3，陶瓷纖維毯4，不銹鋼內筒5，V型搭接板6，Y型不銹鋼錨固釘7。

具體實施方式

以下利用附圖對本實用新型內容作進一步說明。

如圖1所示，本實用新型是一種用于預轉化反應器的隔熱復合襯里結構，包括剛玉澆注料襯里2，防水蠟紙3，陶瓷纖維毯4，不銹鋼內筒5，V型搭接板6，Y型不銹鋼錨固釘7。其中，與反應器殼體1內壁接觸的第一層剛玉澆注料襯里2。采用Y型不銹鋼錨固釘7與反應器殼體1固定，最大間距為襯里厚度的三倍，但在筒體與下封頭位置處不應超過300mm，上封頭位置處不應超過225mm。