Conception et construction d'un réformateur à un étage
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Le reformeur à un étage est l'un des équipements clés de la production d'ammoniac synthétique à grande échelle, dont le processus est le suivant : convertir le CH4 (méthane) contenu dans le gaz brut (gaz naturel ou gaz de champ pétrolier et pétrole léger) en H2 et CO2 (produits) par réaction avec de la vapeur d'eau sous l'action d'un catalyseur à haute température et pression.
Les principaux types de fours des reformeurs monoblocs comprennent le four à caisson carré à combustion supérieure, le four à double chambre à combustion latérale et le four cylindrique compact. Ils sont alimentés au gaz naturel ou au gaz de purge. Le corps du four est divisé en une section de rayonnement, une section de transition, une section de convection et une cheminée reliant les sections de rayonnement et de convection. La température de fonctionnement du four est de 900 à 1 050 °C, la pression de fonctionnement de 2 à 4 MPa, la capacité de production journalière de 600 à 1 000 tonnes et la capacité de production annuelle de 300 000 à 500 000 tonnes.
La section de convection du reformeur monophasé, ainsi que les parois latérales et la partie inférieure de la paroi d'extrémité de la chambre de rayonnement du reformeur monophasé à double chambre à combustion latérale, doivent être revêtues de briques réfractaires en fibres céramiques haute résistance ou de briques légères, en raison de la vitesse élevée du flux d'air et des exigences importantes en matière de résistance à l'érosion éolienne du revêtement intérieur. Les revêtements modulaires en fibres céramiques sont uniquement applicables à la partie supérieure, aux parois latérales et à la paroi d'extrémité de la chambre de rayonnement.
Détermination des matériaux de revêtement
En fonction de la température de fonctionnement du reformeur monophasé (900 à 1050 °C), des conditions techniques associées, de l'atmosphère généralement peu réductrice du four et de notre expérience en matière de conception de revêtements en fibres, ainsi que des conditions de production et d'exploitation des fours, les matériaux de revêtement doivent être de type CCEWOOL à haute teneur en aluminium (petit four cylindrique), de type zirconium-aluminium ou de fibres céramiques contenant du zirconium (surface de travail), selon les différentes températures de fonctionnement du procédé du reformeur monophasé. Les matériaux de revêtement arrière doivent être composés de fibres céramiques CCEWOOL à haute teneur en aluminium et de haute pureté. Les parois latérales et la partie inférieure des parois d'extrémité de la chambre de rayonnement peuvent être constituées de briques réfractaires légères à haute teneur en aluminium, et le revêtement arrière peut être réalisé avec des couvertures ou des panneaux de fibres céramiques CCEWOOL 1000.
Structure de revêtement
Le revêtement intérieur des modules en fibres céramiques CCEWOOL est constitué d'une structure composite de fibres assemblées par emboîtement. Ce revêtement arrière est composé de couvertures en fibres céramiques CCEWOOL, soudées à des ancrages en acier inoxydable lors de la construction, puis fixées par des attaches rapides.
La couche de travail d'empilement adopte des composants en fibre préfabriqués qui sont pliés et compressés avec des couvertures en fibre céramique CCEWOOL, fixées par des cornières ou des chevrons avec des vis.
Certaines parties spéciales (par exemple les parties irrégulières) sur le dessus du four adoptent les modules en fibre céramique suspendus à un seul trou fabriqués à partir de couvertures en fibre céramique CCEWOOL pour assurer une structure solide, qui peut être construite simplement et rapidement.
Le revêtement en fibre coulée est formé par soudage de clous de type « Y » et de clous de type « V » et coulé sur place à l'aide d'un moule.
Forme d'agencement de la pose du revêtement :
Déroulez les tapis en fibres céramiques de 7 200 mm de long et 610 mm de large et étalez-les à plat sur les plaques d'acier des parois du four lors de la construction. Généralement, deux couches plates ou plus sont nécessaires, espacées de plus de 100 mm.
Les modules de levage à orifice central sont disposés en quinconce, et les composants des modules pliables sont alignés dans le même sens, en séquence, le long de la direction de pliage. Sur différentes rangées, les couvertures en fibres céramiques, du même matériau que les modules en fibres céramiques, sont pliées en forme de « U » afin de compenser le retrait des fibres.
Date de publication : 10 mai 2021
