重整炉制造技术

本发明专利技术涉及一种用于利用蒸汽催化重整含碳输入材料的重整炉。重整炉具有钢构造，该钢构造充当耐火内衬的框架并且用于固定燃烧器、重整器管、以及供应管线和排放管线。燃烧器和重整器管在此彼此平行且以交替方式成排布置。钢构造包括多个主载体单元，其中，每个主载体单元具有至少两个竖直延伸的支撑件和水平延伸的主载体，该主载体连接这些支撑件。根据本发明专利技术，设置了这些主载体单元的主载体被布置成平行于燃烧器排和重整器管排延伸。这种类型的钢构造使得能够实现重整器管和燃烧器在整个重整炉内的均匀间距。这在重整器管的最大工作温度方面产生优势，由此延长了重整器管的使用寿命。寿命。寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】重整炉


[0001]本专利技术涉及一种用于利用蒸汽催化重整含碳输入材料的重整炉，其中，重整炉包括由多个壁限定并且与外部环境界定开来的辐射空间，并且辐射空间具有钢构造，该钢构造被配置为框架并且旨在固定供应管线和排放管线、燃烧器、和竖直布置的重整器管。

技术介绍

[0002]用于利用蒸汽催化重整含碳输入材料的重整炉在许多实施例中是已知的。用于催化重整含碳输入材料的重整炉的公知示例是用于重整天然气和蒸汽以生产合成气体、一氧化碳和氢的混合物、以及经常还有不期望的伴随物(比如二氧化碳)的蒸汽重整器。这种重整过程吸热并缓慢地进行，并且因此利用蒸汽转化含碳输入材料需要外部燃烧源来加热重整炉的填充有催化剂的重整器管(也是反应管)。
[0003]在大型工业规模工厂的情况下，已经建立了采用具有竖直布置重整器管的大致箱形炉的设计。这些重整器管的总和的内部形成重整炉的反应空间。重整器管以彼此并列定位的一个和多个排布置。
[0004]每个重整器管排典型地通过两个燃烧器排来燃烧，其中，一个反应管排居中地布置在平行于这些重整器管排延伸的两个燃烧器排之间，以确保重整器管的均匀燃烧。邻近壁的燃烧器排与非邻近壁的燃烧器排不同。对于邻近壁的燃烧器排，燃烧器布置在重整炉的壁与重整器管排之间。对于非邻近壁的燃烧器排，燃烧器布置在两个重整器管排之间。
[0005]燃烧器布置在重整炉的所谓的燃烧空间内。反应气体供应到重整器管以及从重整器管排出气体产物必然是在燃烧空间外部实现的，并且这些重整器管的壁因此限定了反应空间与燃烧空间之间的空间间隔。
[0006]由燃烧空间和重整器管组成的整体也被称为重整炉的辐射区。
[0007]燃烧器排中的燃烧器经由供应管线被供应以空气和燃烧气体，并且在最常见的设计中被布置在重整炉的顶板或底板中，其中，燃烧器的火焰对应地竖直向下朝向重整炉底板或竖直向上朝向重整炉顶板。燃烧器的其他布置(例如在重整炉的侧壁处以用于侧烧、或用于对角线燃烧的阶梯状布置)同样是已知的，但是使用并不常见。
[0008]具有一个或多个重整器管排和多个燃烧器排的重整炉的辐射空间通常被配置为钢构造，该钢构造充当燃烧空间的耐火内衬的框架。此外，供应和排放管线系统、燃烧器和重整器管固定到此钢构造并由此钢构造固持。
[0009]因为用于分散负载的竖直布置的支撑件(例如柱子)不能穿过燃烧空间，所以辐射空间的顶板原则上被配置为自支撑式或悬浮式钢构造。因此，钢构造的由竖直支撑件和水平主载体组成的主载体单元布置的方式使得这些支撑件邻近壁地延伸并延伸到燃烧空间的外部。
[0010]重整炉的侧向长度由重整器管排和燃烧器排的长度限定，即由每个重整器管排的重整器管的数量和每个燃烧器排的燃烧器的数量限定。如果重整炉的侧向长度超过某个大小(例如6米至7米)，那么静态限制要求在重整炉的端侧布置有多于两个主载体单元，以便
分散由较长的燃烧器排和重整器管排所造成的负载。在此情况下，第三主载体单元或(在适当的情况下)另外的主载体单元必须对应地布置在布置在端侧的主载体单元之间。主载体单元间的间距在各自情况下大致相同，并且燃烧器排和重整器管排与主载体单元的主载体正交地延伸，这些主载体在辐射空间的顶板上水平延伸。
[0011]现有技术中已知的重整炉已经建立了这种钢构造设计，因为这种设计是对钢构造进行配置的最经济的方式。
[0012]然而，对主载体单元进行布置的前述方式方法也带来了缺点。由于附加的主载体单元没有布置在重整炉的端侧，即由于大型重整炉中的主载体单元的数量扩展至三个或更多个，主载体单元的在顶板上水平延伸的主载体没有壁侧延伸，而是居中地延伸穿过重整炉的辐射空间。居中延伸的主载体需要在此点处有较大的重整器管轴向间距。换句话说，重整器管排中的一个重整器管距邻近的重整器管的间距必须在主载体单元的主载体沿着辐射空间的顶板延伸的那个点处增加。
[0013]例如，标准重整炉中的理想重整器管轴向间距为重整器管之间大约300mm。在居中延伸的主载体的区域中，此重整器管轴向间距必须增加到超过500mm。
[0014]此结构限制导致以下这一事实：主载体轴线的区域中的重整器管的工作温度较高，这通常会导致重整器管的使用寿命缩短并且导致在重整炉的设计方面的安全裕量较高。这些重整器管处的较高温度是由以下这一事实引起的：相对于燃烧器火焰的视角系数高于其他重整器管的视角系数，这些其他重整器管位于重整器管排内并且其中的重整器管轴向间距较小。
[0015]在此情况下，还经常会提到在重整炉内形成所谓的间隔区。重整器管轴向间距在一个间隔区内对应地全部相同(小)，但在两个邻近的间隔区的邻近的重整器管之间较大。

技术实现思路

[0016]本专利技术的目的是至少部分地克服现有技术的前述缺点。
[0017]特别地，本专利技术的目的是提供一种重整炉，其中，重整器管排内的两个邻近的重整器管之间的间距在整个重整炉内是相同的。
[0018]本专利技术的另外的目的是提供一种不包括间隔区的重整炉。
[0019]本专利技术的另外的目的提供了一种重整炉，其中，重整器管的工作温度比已知重整炉中的更加均匀。
[0020]独立权利要求为至少部分地实现前述目的中的至少一个提供了贡献。从属权利要求提供了优选实施例，其有助于至少部分地实现上述目的中的至少一个。在相关的情况下，对于根据本专利技术的相应另一个类别的相同命名或相应的成分，根据本专利技术的类别的成分的优选实施例是同样优选的。
[0021]术语“具有”、“包括”或“包含”等不排除另外的要素、成分等的可能存在。不定冠词“一个/种”不排除复数的可能存在。
[0022]本专利技术的目的至少部分地通过一种用于利用蒸汽催化重整含碳输入材料的重整炉来实现，该重整炉具有由多个壁限定并且与外部环境界定开来的辐射空间，其中，该辐射空间具有钢构造，该钢构造被配置为框架并且旨在固定供应管线和排放管线、燃烧器、和竖直布置的重整器管，其中，
[0023]燃烧器被布置成产生向下或向上的火焰以对重整器管进行加热，并且其中，燃烧器和重整器管在辐射空间内成排布置为燃烧器排和重整器管排，其中，燃烧器排和重整器管排以交替方式且彼此平行布置，并且钢构造具有多个主载体单元，其中，每个主载体单元具有两个邻近壁布置的、竖直延伸的支撑件和水平延伸的主载体，该主载体经由支撑件连接，并且该主载体延伸辐射空间的整个长度，并且其中，主载体被配置成固定供应管线和排放管线、燃烧器、和重整器管，并且
[0024]钢构造具有多个水平延伸的横向构件，这些横向构件将这些主载体单元的支撑件彼此连接。根据本专利技术，提供了主载体单元的主载体被布置成平行于重整器管排和燃烧器排延伸，并且
[0025]横向构件被布置成至少部分地与重整器管排和燃烧器排正交地延伸。
[0026]根据本专利技术，主载体单元的水平延伸的主载体被布置成平行于重整器管排和燃烧器排延伸，所述载体特别是在辐射空间的顶板上延伸。因为重整器管轴向间距由于主载体与重整器管排正交地延伸而不需要加宽，所以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于利用蒸汽催化重整含碳输入材料的重整炉，该重整炉具有辐射空间，该辐射空间由多个壁限定并且与外部环境界定开来，其中，该辐射空间包含钢构造，该钢构造被配置为框架并且旨在固定供应管线和排放管线、燃烧器、和竖直布置的重整器管，其中，这些燃烧器被布置用于产生向下或向上的火焰以对这些重整器管进行加热，并且其中，这些燃烧器和这些重整器管在该辐射空间内成排布置为燃烧器排和重整器管排，其中，这些燃烧器排和这些重整器管排以交替方式布置且彼此平行，并且该钢构造具有多个主载体单元，其中，每个主载体单元具有两个邻近壁布置的、竖直延伸的支撑件和水平延伸的主载体，该主载体经由这些支撑件连接，并且该主载体延伸该辐射空间的整个长度，并且其中，这些主载体被配置用于固定这些供应管线和排放管线、这些燃烧器、和这些重整器管，并且该钢构造具有多个水平延伸的横向构件，这些横向构件将这些主载体单元的支撑件彼此连接，其特征在于，这些主载体单元的主载体被布置成平行于这些重整器管排和这些燃烧器排延伸，并且这些横向构件被布置成至少部分地与这些重整器管排和这些燃烧器排正交地延伸。2.根据权利要求1所述的重整炉，其特征在于，这些主载体单元的数量是这些重整器管排的数量和/或这些燃烧器排的数量的函数。3.根据权利要求1或2所述的重整炉，其特征在于，该辐射空间具有数量为h的主载体单元，并且具有数量为r的重整器管排，其中，h与r之间的关系为h＝r+1。4.根据前述权利要求之一所述的重整炉，其特征在于，该辐射空间具有数量为h的主载体单元，并且具有数量为b的燃烧器排，其中，h与b之间的关系为h＝b。5.根据前述权利要求之一所述的重整炉，其特征在于，这些主载体单元的数量不是重整器管排的长度的函数，和/或这些主载体单元的数量不是燃烧器排的长度的函数。6.根据前述权利要求之一所述的重整炉，其特征在于，在两个邻...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼奥，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：