[發明專利]一種低NOX

在審

• 申請號: 202011531756.0
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112827335A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 王小偉;鐘雨明;汪蘭海;陳運;王波;劉興龍;葉厚剛;李園華
• 申請（專利權）人: 四川天采科技有限責任公司
• 主分類號: B01D53/56
• 分類號: B01D53/56;B01D53/76
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 張串串

本發明涉及天然氣制氫工藝技術領域，更具體的說是涉及一種低NO_X煙氣排放的天然氣制氫工藝，解決了天然氣轉化爐煙氣氮氧化物排放超標的問題，具體方法為：(1)在天然氣制氫轉化爐上連接還原劑進料管線，在天然氣制氫過程中，通過還原劑進料管線向轉化爐的爐膛內通入還原劑與氮氧化物發生了反應；(2)還原劑進料管線與轉化爐的爐膛連接處連接有噴射結構；(3)還原劑進料管線上設置有控溫系統，控溫系統是將還原劑的噴射量與燃料天然氣的流量做正向反饋，轉化爐頂部的溫度與燃料氣流量控制閥做聯鎖，同時調節還原劑調節閥的開度；(4)還原劑進料管線上連接出口壓穩定的離心泵，在離心泵出口管路上設置壓力調節閥和流量計。

技術領域

本發明涉及天然氣制氫工藝技術領域，更具體的說是涉及一種低NO_X煙氣排放的天然氣制氫工藝。

背景技術

隨著大氣污染物減排的日益深入和國家對各種爐窯尾氣排放值日益嚴格的限制，將天然氣(包括其他烷烴)作為燃料的制氫轉化爐尾氣排放，在原有排放標準下是可以達標的，但是在目前新的排放標準將氮氧化物的排放標準降到了50mg/Nm³，一些地方標準甚至降到了30mg/Nm³，所以迫切要求削減制氫轉化爐的尾氣中的氮氧化物含量。

目前天然氣制氫轉化爐通常為頂燒爐或側燒爐，如果在爐內不采取措施，其尾氣處理方式通常采用化學吸收的尾端治理辦法，需要將煙氣加壓水洗，并在處理過程中產生大量的污水，一次投資大，增加裝置占地和運行成本，是十分不合算的方法。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種低NO_X煙氣排放的天然氣制氫工藝，該制氫工藝中產生的煙氣從源頭限制了氮氧化物的產生，實現了低排放的效果，解決了天然氣轉化爐煙氣氮氧化物排放超標的問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種低NO_X煙氣排放的天然氣制氫工藝，具體方法為：

(1)在天然氣制氫轉化爐上連接還原劑進料管線，在天然氣制氫過程中，通過還原劑進料管線向轉化爐的爐膛內通入還原劑與氮氧化物發生了反應；

(2)還原劑進料管線與轉化爐的爐膛連接處連接有噴射結構；

(3)還原劑進料管線上設置有控溫系統，所述控溫系統是將還原劑的噴射量與燃料天然氣的流量做正向反饋，轉化爐頂部的溫度與燃料氣流量控制閥做聯鎖，同時調節還原劑調節閥的開度；

(4)還原劑進料管線上連接出口壓穩定的離心泵，在離心泵出口管路上設置壓力調節閥和流量計。

本發明中的技術方案采用不加催化劑的脫硝方法，利用天然氣制氫轉化爐較高的燃燒溫度(1100℃左右)，該達到了選擇性非催化還原脫銷反應的合適反應溫度，因此向爐內噴射還原劑，即可達到削減氮氧化物的目的。

由于爐膛內為微負壓，有利于還原劑的噴射，因此噴射結構選這出口壓穩定的理性泵即可滿足要求，在還原劑加壓泵出口管路上設置的壓力調節閥和流量計，保證了足量的還原劑進入到爐內反應。

進一步的，所述轉化爐的爐膛上部和下部均連接有擋板，中部連接有調節擋板。

由于天然氣制氫轉化爐的主要功能是保證天然氣在合適的溫度下與蒸汽重整為富氫轉化氣，因此轉化爐內溫度和流場較為復雜，必須對爐體本身進行改造，因此本發明通過在爐膛的上部和下部增加擋板，防止噴入的還原劑進入爐體邊角死區，在中部增加調節擋板，以避免直接沖刷爐管和調整噴入的角度，在保證制氫轉化反應順利的情況下，達到脫銷的效果。

進一步的，所述噴射結構包括噴槍，所述噴槍上連接有噴嘴，所述噴槍外部套設有套筒。

其中，所述噴嘴采用哈氏合金B制作；所述套筒采用310S不銹鋼制作。

其中，所述噴射結構的端部均采用圓角，開孔處微孔不拐彎，孔內曲面圓滑。