[实用新型]水蒸汽烃类重整制氢转化系统

说明书

本实用新型公开了一种水蒸汽烃类重整制氢转化系统，包括：转化炉和转化气利用组件。转化炉包括：炉体，其内设有辐射式燃烧室，该辐射式燃烧室内设有上集合管、转化炉管和下集合管；蓄热式燃烧器，其设置在辐射式燃烧室的相对的两个侧壁上；以及换向阀，其将炉体中的空气和烟气换向，从而使得两个侧壁上的蓄热式燃烧器切换燃烧。转化气利用组件包括：换热器，其连接上集合管和下集合管，制氢原料通过换热器进入上集合管，经过转化炉管后形成转化气，该转化气通过下集合管进入换热器与制氢原料换热。本实用新型中，烟气热量全部用于空气预热，利用转化气预热制氢原料，提高了炉膛辐射传热效率，采用蓄热式燃烧器转化炉内温度场分布更加均匀。

技术领域

本实用新型涉及制氢转化领域，特别涉及一种水蒸汽烃类重整制氢转化系统。

背景技术

随着炼油厂加氢装置的逐渐增多，对氢气的需求也越来越多，使得制氢装置也相应发展的很快。目前大型制氢装置采用的制氢方法多为轻烃水蒸汽转化法，利用的原料多为天然气、炼厂气、石脑油等轻质烃类。这些轻烃在特定的温度、压力及催化剂存在的条件下，与水蒸汽发生反应，生成氢气、一氧化碳。转化炉是制氢装置转化反应的反应器，属于装置的心脏设备。由于转化反应是强吸热反应，所需的大量热能是通过管壁从管外传递给管内反应系统的，因此转化炉既是一个固定床管式反应器，又是一个能提供大量热量的加热设备。作为制氢转化工艺的核心设备，提高转化炉的热量利用效率具有重要意义。

传统辐射式转化炉将全部输入能量的50%转化为氢气输出，将50%能量转化为过热蒸汽。其中，所产蒸汽的40%供自身反应利用，其余60%作为外输蒸汽，能量利用不够合理，同时使用天然气或炼厂干气作为燃料发生蒸汽成本高昂、不经济。因此有必要开发一种新型制氢转化工艺，减少装置发汽量，更多热量用于燃烧过程中，提高燃料利用效率。

公开号为CN201678443U的实用新型专利公开了一种蓄热式燃烧烃类蒸汽转化炉，其把蓄热燃烧方式应用在蒸汽转化炉上，实施对象专注于转化炉本身，采用烟气预热物料，对于采用蓄热燃烧后的热量利用并没有涉及；公开号为CN105752929A的发明专利申请公开了一种制氢转化炉，其采用了套管式转化炉管，虽然进一步回收了反应流出物的热量，但是由于采用传统燃烧方式，存在炉膛局部高温区的问题，沿炉膛轴向部分温度场均匀性不够。

因此，亟需一种制氢转化系统，从而减少装置发汽量，更多热量用于燃烧过程中，提高燃料利用效率。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水蒸汽烃类重整制氢转化系统，从而改善现有技术中制氢转化系统能量利用不合理的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种水蒸汽烃类重整制氢转化系统，包括：转化炉和转化气利用组件。转化炉包括：炉体，其内设有辐射式燃烧室，该辐射式燃烧室内设有上集合管、转化炉管和下集合管；蓄热式燃烧器，其设置在辐射式燃烧室的相对的两个侧壁上；以及换向阀，其将炉体中的空气和烟气换向，从而使得两个侧壁上的蓄热式燃烧器切换燃烧。转化气利用组件包括：换热器，其连接上集合管和下集合管，制氢原料通过换热器进入上集合管，经过转化炉管后形成转化气，该转化气通过下集合管进入换热器与制氢原料换热。

进一步，在上述技术方案中，转化气利用组件还包括：原料预热器、加氢反应器和脱硫反应器，其中，制氢原料依次经过原料预热器、加氢反应器和脱硫反应器产生经预处理的制氢原料，经预处理的制氢原料通过换热器进入上集合管；转化气依次进入换热器和原料预热器与制氢原料换热。