一种用于预转化反应器的隔热复合衬里结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于预转化反应器的隔热复合衬里结构，这种结构总共分为四层。与反应器壳体内壁接触的第一层衬里采用刚玉浇注料，第二层层铺设一层防水蜡纸，第三层采用陶瓷纤维毯，第四层设置特殊结构的不锈钢内筒。此结构可以有效解决预转化反应器中由于工艺气体露点温度过高，工艺凝液浸湿衬里，导致衬里保温性能失效，反应器外壁超温的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于预转化反应器的隔热复合衬里结构
本技术涉及蒸汽转化装置预转化反应器的隔热复合衬里结构。
技术介绍
预转化反应器作为蒸汽转化技术的重要设备，在大型天然气制甲醇的工艺中得到广泛应用。预转化反应器的作用在于，首先，使工艺气中的碳原子数量大于2的氢烃类物质裂解成甲烷气体，避免工艺气体在预热器中裂解积碳，堵塞预热器。其次，分担蒸汽转化炉的负荷，以减小蒸汽转化炉的尺寸，增加热效率。预转化反应器中工艺气体组分主要有脱硫天然气与蒸汽，其中蒸汽体积约占70％左右。进气温度一般在500～600℃之间，压力在2.4～2.9MPa之间。工艺气的露点温度约为220℃。转化反应器的结构为一种立式圆筒反应容器，内部充填催化剂。首先，工艺气温度很高，为了避免预转化反应器壳体受到高温作用而损坏，需要在预转化反应器内壁上设置隔热衬里层，使壳体内的高温介质与壳体隔离开来，以降低壳体表面温度。其次，预转化反应器内部存在高速气流冲刷，为防止气流冲刷需采取耐磨措施。目前，传统的预转化反应器内部衬里结构主要为两层浇注料结构。与设备壳体接触的衬里为一层主要起隔热作用的轻质浇注料，主要成分为Al2O3与SiO2，面层为用于抗冲刷的刚玉浇注料，主要成分为Al2O3。隔热衬里正常情况下，反应器外壁理论计算温度低于150℃。但实际上，多个项目的预转化反应器存在超温现象，最高外壁温度超过了300℃，严重影响设备的安全运行。反应器外壁超温的主要原因在于，工艺气从隔热衬里的微裂纹向反应器壳体内壁方向扩散，由于衬里的降温作用，工艺气的温度逐步降低。当温度低于露点温度时，衬里中工艺气凝结出水，凝结水使得衬里被水浸泡。浇注料的隔热原理是由于内部含有很多微孔，这些微孔起主要隔热作用，气孔率越高，导热系数就越低，隔热性能就越好。由于轻质浇注料的气孔率非常高，一般都大于45％，被水浸泡后的轻质浇注料基本丧失了隔热作用，最终导致反应器外壁的严重超温。因此，研发一种预转化反应器的新型衬里结构，能够同时兼顾抵抗高露点、受气体高速冲刷、高温隔热的反应器衬里结构，对预转化反应器的安全生产具有重要工程意义。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有预转化反应器衬里结构造成的超温问题，提供一种用于预转化反应器的复合隔热衬里结构，该复合隔热衬里结构结构简单、易安装。本技术的目的通过以下技术方案实现：一种用于预转化反应器的复合隔热衬里结构，其特征是，该结构总共分为四层，与反应器壳体内壁接触的第一层为刚玉浇注料衬里、第二层铺设一层防水蜡纸、第三层采用陶瓷纤维毯、第四层设置特殊结构的不锈钢内筒；Y型不锈钢锚固钉用于刚玉浇注料衬里与反应器壳体的固定。其中刚玉浇注料衬里要求其Al2O3含量，按质量分数计，大于94％，气孔率应小于20％。其中不锈钢内筒采用分块结构，块与块之间用V型搭接板进行连接。其中Y型不锈钢锚固钉最大间距为衬里厚度的三倍，但在筒体与下封头位置处不应超过300mm，上封头位置处不应超过225mm。本技术的有益效果：本技术的预转化反应器的复合衬里结构，第一层衬里采用刚玉浇注料的气孔率低，受露点浸湿对导热系数的影响较小。避免了工艺气露点温度太高造成的隔热衬里材料失效的问题。第二层的防水蜡纸对工艺气的凝结水进行了阻隔，保护陶瓷纤维毯不被浸湿。第三层的陶瓷纤维毯，既能够隔热又能够吸收不锈钢内筒的热膨胀位移。第四层不锈钢内筒，既能阻隔工艺气与隔热材料的直接接触，又保护隔热衬里层免受工艺气的冲刷。该衬里结构不但适用于预转化反应器，也适合于其他高露点工艺气的反应器。附图说明图1是本技术预转化反应器复合衬里结构的示意图。附图标号为：壳体1，刚玉浇注料衬里2，防水蜡纸3，陶瓷纤维毯4，不锈钢内筒5，V型搭接板6，Y型不锈钢锚固钉7。具体实施方式以下利用附图对本
技术实现思路
作进一步说明。如图1所示，本技术是一种用于预转化反应器的隔热复合衬里结构，包括刚玉浇注料衬里2，防水蜡纸3，陶瓷纤维毯4，不锈钢内筒5，V型搭接板6，Y型不锈钢锚固钉7。其中，与反应器壳体1内壁接触的第一层刚玉浇注料衬里2。采用Y型不锈钢锚固钉7与反应器壳体1固定，最大间距为衬里厚度的三倍，但在筒体与下封头位置处不应超过300mm，上封头位置处不应超过225mm。第一层衬里施工完毕后，首先应对预转化反应器进行养护与烘炉，检验合格后方可进行下一步施工。第二层铺设一层用于隔水的防水蜡纸3。防水蜡纸3在施工条件所限情况下，也可以取消。第三层铺设一层陶瓷纤维毯4，其作用是隔热及吸收不锈钢内筒5的热膨胀位移。第四层设置特殊结构的不锈钢内筒5。不锈钢内筒5采用分块结构，块与块之间用V型搭接板6进行连接。V型搭接板6的作用是为了吸收不锈钢内筒5在高温下的热膨胀位移。不锈钢内筒5的作用一方面是阻隔工艺气与隔热材料直接接触，另一方面保护隔热衬里层免受工艺气的冲刷。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于预转化反应器的复合隔热衬里结构，其特征是，该结构总共分为四层，与反应器壳体(1)内壁接触的第一层为刚玉浇注料衬里(2)、第二层铺设一层防水蜡纸(3)、第三层采用陶瓷纤维毯(4)、第四层设置不锈钢内筒(5)；Y型不锈钢锚固钉(7)用于刚玉浇注料衬里(2)与反应器壳体(1)的固定。

【技术特征摘要】
1.一种用于预转化反应器的复合隔热衬里结构，其特征是，该结构总共分为四层，与反应器壳体(1)内壁接触的第一层为刚玉浇注料衬里(2)、第二层铺设一层防水蜡纸(3)、第三层采用陶瓷纤维毯(4)、第四层设置不锈钢内筒(5)；Y型不锈钢锚固钉(7)用于刚玉浇注料衬里(2)与反应器壳体(1)的固定。2.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，宁远林，吴红艳，
申请(专利权)人：华陆工程科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61