一种制氢转化炉的制作方法
本发明属于石油化工设备领域，更具体地，涉及一种制氢转化炉。
背景技术：
1、近十年来，化石能源紧缺，石油产品正面临全方位的升级换代。以油品轻质化的加氢工艺成为了炼油工业的关键工艺技术。加氢工艺的主要原料—氢气的需求量也随之大幅度增加。近几年氢能作为洁净能源迅速发展，市场需求广泛。生产成本低，操作安全稳定，技术成熟的制氢技术和制氢装置得到了广泛应用。制氢转化炉是制氢装置的核心设备，目前国际上制氢转化炉以顶烧炉对流区布置在地面为主导，炉膛烟气流程曲折，且需要复杂的烟气余热回收系统和风机维持运行，结构复杂，体积庞大，占地大，需要耗费大量特殊加工的耐高温的隔热耐火材料和高合金材料，此种炉型一般只能现场施工，无法实现真正意义上的整炉模块化交付，增加了高温条件下砖墙塌陷的风险，检维修施工难度很大，且无法根据用氢需求和区域市场变化进行转移。因此，有必要发明一种简洁高效紧凑的烃(ting)类转化制氢的换热面布置方法和制氢转化炉。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种制氢转化炉，该制氢转化炉能够对转化气进行加热便于制氢，还可以为炼厂或加氢站提供过热蒸汽，该制氢转化炉能够在小型制氢转化炉中进行应用，利于整炉模块化制造和运输，易于灵活转移，还可大幅降低投资。
2、为了实现上述目的，本发明提供了一种制氢转化炉，包括：
3、炉体，所述炉体内部从下至上依次包括辐射区、对流区和烟囱；
4、加热结构，设置在所述辐射区的侧墙上；
5、转化气管，依次贯穿于所述对流区、所述辐射区和蒸汽发生器；
6、液态水管，依次贯穿于所述对流区、汽包和所述蒸汽发生器，所述液态水管里的液态水与所述转化气管里的气体进行换热和气化。
7、可选地，所述转化气管位于所述蒸汽发生器的进入端和排出端并联有转化气旁路，所述转化气旁路上设置有旁路控制器。
8、可选地，所述加热结构包括多个燃烧器，所述燃烧器均匀设置在所述辐射区的侧墙上，所述转化气管沿竖直方向设置在所述辐射区中。
9、可选地，还包括燃料气管，所述燃料气管贯穿于所述对流区并与所述燃烧器连接。
10、可选地，所述辐射区、所述对流区和所述烟囱依次连通，所述烟囱与所述热量回收器连接，所述炉体的内侧设置有隔热耐火层。
11、可选地，所述液态水管包括下降管部分和上升管部分，所述下降管部分设置在所述对流区与所述蒸汽发生器之间，所述上升管部分设置在所述蒸汽发生器与所述汽包的底部之间。
12、可选地，所述对流区内还穿设有过热蒸汽管，所述过热蒸汽管与所述汽包的顶部连通，所述过热蒸汽管与所述炉体的外部蒸汽管线连通，所述对流区内还穿设有加氢进料段盘管。
13、可选地，所述辐射区和所述对流区交错设置，所述辐射区的顶部通过副框架与所述汽包连接。
14、可选地，所述转化气管和所述过热蒸汽管均由弹簧或配重系统支撑于所述炉体的结构框架上。
15、可选地，位于所述对流区中的转化气管设置有多个，多个所述转化气管沿水平方向设置，位于所述辐射区中的转化气管设置有多个，多个所述转化气管沿竖直方向设置。
16、本发明提供了一种制氢转化炉，其有益效果在于：
17、1、该制氢转化炉中，转化气在转化气管中流动，在通过蒸汽发生器与液态水进行换热，并且旁路控制器在转化气旁路上能够调节混入的转化气流量，这样就能将转化气调整至工艺要求温度；
18、2、该制氢转化炉的辐射区的侧墙上设置有燃烧器，并且对流区设置在辐射区的上方，燃烧器产生的高温烟气沿着转化气管的高度方向均匀传热，对转化气管的安全性更有保障，这些燃烧器的布置空间，能够与辐射区顶部的集合管、尾管、管线和吊架等避免挤压布置和影响操作空间，并且这样操作还能降低隔热耐火材料的要求，这种设置结构可在小型制氢转化炉中应用，利于整炉模块化制造和运输；
19、3、该制氢转化炉中的对流区的可以预热多种介质，但不限于原料气、燃料气和助燃空气、水和蒸汽，且可灵活调节，蒸汽自产自用实现平衡，提高了总体结构的热效率。
20、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
技术特征：
1.一种制氢转化炉，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制氢转化炉，其特征在于，所述转化气管位于所述蒸汽发生器的进入端和排出端并联有转化气旁路，所述转化气旁路上设置有旁路控制器。
3.根据权利要求1所述的制氢转化炉，其特征在于，所述加热结构包括多个燃烧器，所述燃烧器均匀设置在所述辐射区的侧墙上，所述转化气管沿竖直方向设置在所述辐射区中。
4.根据权利要求4所述的制氢转化炉，其特征在于，还包括燃料气管，所述燃料气管贯穿于所述对流区并与所述燃烧器连接。
5.根据权利要求1所述的制氢转化炉，其特征在于，所述辐射区、所述对流区和所述烟囱依次连通，所述烟囱与所述热量回收器连接，所述炉体的内侧设置有隔热耐火层。
6.根据权利要求1所述的制氢转化炉，其特征在于，所述液态水管包括下降管部分和上升管部分，所述下降管部分设置在所述对流区与所述蒸汽发生器之间，所述上升管部分设置在所述蒸汽发生器与所述汽包的底部之间。
7.根据权利要求6所述的制氢转化炉，其特征在于，所述对流区内还穿设有过热蒸汽管，所述过热蒸汽管与所述汽包的顶部连通，所述过热蒸汽管与所述炉体的外部蒸汽管线连通，所述对流区内还穿设有加氢进料段盘管。
8.根据权利要求1所述的制氢转化炉，其特征在于，所述辐射区和所述对流区交错设置，所述辐射区的顶部通过副框架与所述汽包连接。
9.根据权利要求7所述的制氢转化炉，其特征在于，所述转化气管和所述过热蒸汽管均由弹簧或配重系统支撑于所述炉体的结构框架上。
10.根据权利要求1所述的制氢转化炉，其特征在于，位于所述对流区中的转化气管设置有多个，多个所述转化气管沿水平方向设置，位于所述辐射区中的转化气管设置有多个，多个所述转化气管沿竖直方向设置。
技术总结
本发明公开了一种制氢转化炉，涉及石油化工设备领域，包括：炉体，炉体内部从下至上依次包括辐射区、对流区和烟囱；加热结构，设置在辐射区的侧墙上；转化气管，转化气管依次贯穿于对流区、辐射区和蒸汽发生器；液态水管，依次贯穿于对流区、汽包和蒸汽发生器，液态水管里的液态水与转化气管里的气体进行换热和气化；该制氢转化炉能够对转化气进行加热便于制氢，还可以为炼厂或加氢站提供过热蒸汽，该制氢转化炉能够在小型制氢转化炉中进行应用，利于整炉模块化制造和运输，易于灵活转移，还可大幅降低投资。
技术研发人员：袁成志,蔡建光,孙宇婷,韩健,王小威,韩艳萍,王曦宏,刘涛,王海涛
受保护的技术使用者：中国石化工程建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5