Проектирование и строительство одноступенчатого риформера
Обзор:
Одноступенчатый риформер является одним из ключевых элементов крупномасштабного производства синтетического аммиака, процесс которого включает в себя следующее: преобразование CH4 (метана) из сырого газа (природного газа, нефтяного газа и легкой нефти) в H2 и CO2 (продукты) путем реакции с паром под действием катализатора при высокой температуре и давлении.
Типы печей одноступенчатого риформера включают в себя, главным образом, квадратную коробчатую печь с верхним расположением топки, двухкамерную печь с боковым расположением топки, печь малого цилиндра и т. д., работающие на природном газе или продувочном газе. Корпус печи состоит из радиационной секции, переходной секции, конвекционной секции и дымохода, соединяющего радиационную и конвекционную секции. Рабочая температура в печи составляет 900–1050 ℃, рабочее давление — 2–4 МПа, суточная производительность — 600–1000 тонн, а годовая — от 300 000 до 500 000 тонн.
В связи с высокой скоростью воздушного потока и высокими требованиями к ветроустойчивости внутренней облицовки, конвекционная секция одноступенчатого риформера, а также боковые стенки и нижняя часть торцевой стенки радиационной камеры двухкамерного одноступенчатого риформера с боковым нагревом должны быть облицованы высокопрочными литыми или легкими кирпичами из керамического волокна. Облицовка модулями из керамического волокна применима только для верхней, боковых и торцевых стенок радиационной камеры.
Определение материалов для облицовки
В зависимости от рабочей температуры одноступенчатого риформера (900–1050 ℃), соответствующих технических условий, обычно слабой восстановительной атмосферы в печи, а также на основе нашего многолетнего опыта проектирования волоконной футеровки и условий производства и эксплуатации печей, в качестве материалов для волоконной футеровки следует использовать высокоалюминиевые материалы CCEWOOL (для малых цилиндрических печей), циркониево-алюминиевые материалы и цирконийсодержащие керамические волокна (для рабочей поверхности), в зависимости от различных рабочих температур одноступенчатого риформера. В качестве материалов для задней футеровки следует использовать высокоалюминиевые материалы CCEWOOL и высокочистые керамические волокна. Боковые стенки и нижняя часть торцевых стен радиационной камеры могут быть выполнены из легких высокоалюминиевых огнеупорных кирпичей, а для задней футеровки можно использовать керамические волокнистые одеяла CCEWOOL 1000 или керамические волокнистые плиты.
Структура облицовки
Внутренняя облицовка модулей из керамического волокна CCEWOOL выполнена из композитного волокна, уложенного в виде плиток и слоев. Задняя облицовка, также выполненная в виде плиток, состоит из керамических волоконных полотен CCEWOOL, которые при сварке с использованием анкеров из нержавеющей стали применяются в процессе строительства, а для фиксации в них вдавливаются быстросъемные пластины.
Рабочий слой для укладки состоит из предварительно изготовленных волоконных компонентов, которые сложены и спрессованы с использованием керамических волоконных полотен CCEWOOL, закрепленных уголком или елочкой с помощью винтов.
В некоторых специальных частях (например, неровных участках) верхней части печи используются подвесные модули из керамического волокна CCEWOOL с одним отверстием, что обеспечивает прочную конструкцию, простую и быструю в сборке.
Фиброцементная облицовка формируется путем сварки Y-образных и V-образных гвоздей и заливается на месте с помощью отвала.
Способ монтажа облицовки:
В процессе сборки печи необходимо расправить рулоны из керамического волокна длиной 7200 мм и шириной 610 мм и выровнять их на стальных пластинах стенок печи. Как правило, требуется два или более ровных слоя с расстоянием между ними более 100 мм.
Модули подъема с центральным отверстием расположены в виде «паркетного пола», а компоненты складных модулей расположены в том же направлении последовательно вдоль направления складывания. В разных рядах керамические волокнистые одеяла из того же материала, что и керамические волокнистые модули, складываются в U-образную форму для компенсации усадки волокон.
Дата публикации: 10 мая 2021 г.
