[發(fā)明專利]一種套管式可控半等溫變換爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110763334.4
• 申請(qǐng)日: 2021-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN113460961B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王同寶;傅亮;趙國忠;亢萬忠;崔金棟;胡力;陳玉娟;劉芹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中石化寧波工程有限公司;中石化寧波技術(shù)研究院有限公司;中石化煉化工程(集團(tuán))股份有限公司
• 主分類號(hào): C01B3/16
• 分類號(hào): C01B3/16
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽;張群

1.一種套管式可控半等溫變換爐，包括豎向延伸且呈圓筒狀的爐體，該爐體頂部開有粗合成氣進(jìn)口、底部開有變換氣出口，其特征在于：所述爐體中設(shè)置有能將其內(nèi)腔分隔為相對(duì)獨(dú)立的上段與下段的隔板，所述套管式可控半等溫變換爐還包括：

內(nèi)上筒體，設(shè)于所述爐體的上段中，具有用于填充絕熱變換反應(yīng)催化劑的內(nèi)腔，所述內(nèi)上筒體的外周壁與爐體內(nèi)周壁之間形成有進(jìn)氣環(huán)隙，所述內(nèi)上筒體的外周壁上開設(shè)有若干個(gè)間隔布置的第一進(jìn)氣口；

中心管，設(shè)于所述內(nèi)上筒體的中央部位且上端封閉、下端具有與隔板下方相連通的下端口，所述中心管的周壁上開設(shè)有若干個(gè)供內(nèi)上筒體中的氣體進(jìn)入中心管中的通氣口；

鍋爐水進(jìn)水腔，設(shè)于所述爐體的上段中且位于內(nèi)上筒體上方；

鍋爐水列管，為多根，各鍋爐水列管靠近所述中心管圍設(shè)在中心管外周，從而使內(nèi)上筒體內(nèi)布置有鍋爐水列管的區(qū)域形成半等溫區(qū)、位于該半等溫區(qū)外圍未布置鍋爐水列管的區(qū)域形成絕熱區(qū)I；各鍋爐水列管的上端與所述鍋爐水進(jìn)水腔相連接；

套管，為多根，一一對(duì)應(yīng)的套置在所述鍋爐水列管外周，且各鍋爐水列管的下端與相應(yīng)的套管相連通，各所述套管上端相互連通形成用于收集鍋水受熱產(chǎn)生的蒸汽的蒸汽收集腔；

汽包，設(shè)于所述爐體上方，該汽包通過鍋爐水下降管與所述鍋爐水進(jìn)水腔相連通、通過蒸汽上升管與所述蒸汽收集腔相連通，所述的汽包與鍋爐水下降管、鍋爐水進(jìn)水腔、鍋爐水列管、套管、蒸汽收集腔、蒸汽上升管共同構(gòu)成一可控飽和蒸汽發(fā)生系統(tǒng)；以及

內(nèi)下筒體，設(shè)于所述爐體的下段中且位于鍋爐水進(jìn)水腔下方，具有用于填充變換反應(yīng)催化劑的內(nèi)腔；所述爐體側(cè)壁上開有供混合氣與中心管下端輸出的氣體混合的開口，所述內(nèi)下筒體具有供混合后的氣體進(jìn)入的第二進(jìn)氣口及供反應(yīng)后氣體輸出的出氣口，該出氣口與所述變換氣出口相連通；

所述鍋爐水下降管至少為兩根且對(duì)稱布置在鍋爐水進(jìn)水腔的兩側(cè)，至少一根鍋爐水下降管上設(shè)置有能控制流體流量的調(diào)節(jié)閥。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式可控半等溫變換爐，其特征在于：所述中心管的下端向下延伸至穿設(shè)于內(nèi)下筒體中，所述第二進(jìn)氣口為多個(gè)且間隔開設(shè)于位于內(nèi)下筒體內(nèi)的中心管的周壁上，所述的出氣口為多個(gè)且間隔開設(shè)于內(nèi)下筒體的周壁上，所述內(nèi)下筒體的外周壁與爐體內(nèi)周壁之間具有與變換氣出口相連通的出氣間隙。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的套管式可控半等溫變換爐，其特征在于：所述爐體中設(shè)置有位于內(nèi)下筒體頂部的避免內(nèi)下筒體輸出的氣體向上輸送的擋板，所述爐體側(cè)壁上設(shè)置有穿過該爐體與中心管相連接的混合氣輸送管，該混合氣輸送管位于隔板與擋板之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式可控半等溫變換爐，其特征在于：所述爐體的局部內(nèi)周壁構(gòu)成內(nèi)下筒體的周壁，所述內(nèi)下筒體上下貫通從而使其上端形成所述的第二進(jìn)氣口、下端形成所述的出氣口；所述爐體內(nèi)底壁形成碗狀的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，所述的變換氣出口開設(shè)于該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的中央部位，從而使內(nèi)下筒體底部輸出的氣體經(jīng)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)導(dǎo)流后自變換氣出口輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的套管式可控半等溫變換爐，其特征在于：所述爐體中設(shè)置有位于隔板下方、內(nèi)下筒體頂部的呈倒置碗狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流件，所述中心管的下端與該導(dǎo)流件相連接，所述爐體側(cè)壁上設(shè)置有穿過該爐體與中心管相連接的混合氣輸送管，該混合氣輸送管位于隔板與導(dǎo)流件之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式可控半等溫變換爐，其特征在于：所述中心管穿過隔板向外延伸至爐體外再彎折回爐體內(nèi)將氣體向下輸送，位于爐體外的中心管形成外混合管，所述外混合管底部開有混合氣進(jìn)口、頂部開有噴水口。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一權(quán)利要求所述的套管式可控半等溫變換爐，其特征在于：所述爐體的內(nèi)頂壁形成倒置的碗狀導(dǎo)流面，所述的粗合成氣進(jìn)口位于該導(dǎo)流面的中央部位，所述導(dǎo)流面形成將粗合成氣向其周邊的進(jìn)氣環(huán)隙引導(dǎo)的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一權(quán)利要求所述的套管式可控半等溫變換爐，其特征在于：所述爐體上設(shè)置有對(duì)應(yīng)內(nèi)上筒體底部的催化劑裝卸孔I、對(duì)應(yīng)內(nèi)下筒體底部的催化劑裝卸孔II。

9.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一權(quán)利要求所述的套管式可控半等溫變換爐，其特征在于：所述內(nèi)上筒體與內(nèi)下筒體的頂部及底部均填充有瓷球，所述內(nèi)上筒體與內(nèi)下筒體的頂部還設(shè)置有覆蓋在瓷球頂部的壓柵。