Entwurf und Bau eines einstufigen Reformers
Überblick:
Der einstufige Reformer ist eine der Schlüsselanlagen für die großtechnische Herstellung von synthetischem Ammoniak. Der Prozessablauf ist wie folgt: Umwandlung von CH4 (Methan) in Rohgas (Erdgas oder Erdölfeldgas und Leichtöl) in H2 und CO2 (Produkte) durch Reaktion mit Wasserdampf unter Einwirkung eines Katalysators bei hoher Temperatur und hohem Druck.
Die Ofentypen des einstufigen Reformers umfassen hauptsächlich den oben befeuerten Kastenofen, den seitlich befeuerten Doppelkammerofen, den kleinen Zylinderofen usw., die mit Erdgas oder Spülgas befeuert werden. Der Ofenkörper ist in einen Strahlungsbereich, einen Übergangsbereich, einen Konvektionsbereich und einen Rauchrohrkanal, der Strahlungs- und Konvektionsbereich verbindet, unterteilt. Die Betriebstemperatur im Ofen beträgt 900–1050 °C, der Betriebsdruck 2–4 MPa, die Tageskapazität 600–1000 Tonnen und die Jahreskapazität 300.000–500.000 Tonnen.
Der Konvektionsbereich des einstufigen Reformers sowie die Seitenwände und der untere Teil der Stirnwand der Strahlungskammer des seitlich befeuerten Doppelkammer-Einstufenreformers sollten aufgrund der hohen Luftgeschwindigkeit und der hohen Anforderungen an die Winderosionsbeständigkeit der Innenauskleidung mit hochfesten, gießbaren Keramikfaser- oder Leichtbausteinen ausgekleidet werden. Keramikfasermodul-Auskleidungen sind nur für die Oberseite, die Seitenwände und die Stirnwände der Strahlungskammer geeignet.
Bestimmung der Auskleidungsmaterialien
Entsprechend der Betriebstemperatur des einstufigen Reformers (900–1050 °C), den zugehörigen technischen Bedingungen, der generell schwach reduzierenden Atmosphäre im Ofen und basierend auf unserer langjährigen Erfahrung in der Faserauskleidungsentwicklung sowie den Produktions- und Betriebsbedingungen von Öfen sollten für die Faserauskleidung je nach Betriebstemperatur des einstufigen Reformers CCEWOOL-Produkte verwendet werden: hochaluminiumhaltige Fasern (für kleine zylindrische Öfen), Zirkonium-Aluminium-Fasern oder zirkoniumhaltige Keramikfasern (für die Arbeitsfläche). Für die Rückwandauskleidung sollten hochaluminiumhaltige und hochreine Keramikfasern von CCEWOOL zum Einsatz kommen. Die Seitenwände und der untere Teil der Stirnwände des Strahlungsraums können mit leichten, hochaluminiumhaltigen Feuerfeststeinen ausgekleidet werden, während für die Rückwand CCEWOOL-1000-Keramikfasermatten oder -Keramikfaserplatten geeignet sind.
Auskleidungsstruktur
Die Innenauskleidung der CCEWOOL-Keramikfasermodule besteht aus einer Verbundfaserstruktur, die gefliest und gestapelt ist. Die geflieste Rückwand besteht aus CCEWOOL-Keramikfasermatten, die während der Montage mit Edelstahlankern verschweißt und anschließend mit Schnellverbindern fixiert werden.
Die Stapelarbeitsschicht besteht aus vorgefertigten Faserkomponenten, die mit CCEWOOL-Keramikfasermatten gefaltet und komprimiert und anschließend mit Winkeleisen oder Fischgrätmuster und Schrauben fixiert werden.
Für einige spezielle Teile (z. B. unebene Stellen) an der Oberseite des Ofens werden einlochige, hängende Keramikfasermodule aus CCEWOOL-Keramikfasermatten verwendet, um eine stabile Struktur zu gewährleisten, die einfach und schnell aufgebaut werden kann.
Die faserverstärkte Gießauskleidung wird durch Verschweißen von Nägeln des Typs „Y“ und „V“ gebildet und vor Ort mit einem Gießbrett vergossen.
Die Form der Anordnung der Auskleidungsinstallation:
Die in 7200 mm langen und 610 mm breiten Rollen verpackten, fliesenförmigen Keramikfasermatten werden während des Aufbaus auf den Stahlplatten der Ofenwand ausgebreitet und glattgestrichen. In der Regel sind zwei oder mehr flache Lagen mit einem Zwischenraum von über 100 mm erforderlich.
Die Hebemodule mit zentraler Öffnung sind parkettartig angeordnet, und die Faltmodulkomponenten sind in Faltrichtung sequenziell angeordnet. In verschiedenen Reihen sind die Keramikfasermatten aus demselben Material wie die Keramikfasermodule U-förmig gefaltet, um die Faserschrumpfung auszugleichen.
Veröffentlichungsdatum: 10. Mai 2021
