换热式转化炉制造技术

本实用新型专利技术涉及一种换热式转化炉，包括：承压壳体；集气盒，设置在所述承压壳体内，并与所述承压壳体上部空间相密闭；集气管，与所述集气盒相导通，并伸出于所述承压壳体；转化管，穿设于所述集气盒，上端与所述承压壳体上部空间相导通，下端封闭，并填充有反应所用的催化剂；升气管，设置在所述转化管内部，所述升气管底部与所述转化管相导通，顶部与所述集气盒相导通。本实用新型专利技术由一集气盒和数个转化管组成，转化管下部封闭，省去了换热式转化炉高温区的猪尾管、下集气盒及中心管，结构简单，实现了换热式转化炉的大型化，排除事故高发的隐患，提高了设备的安全性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化工领域，特别是一种管壳型的换热式转化炉。
技术介绍
换热式转化炉是一种广泛应用于石油、化工、煤炭等领域的气体转化反 应压力容器。随着人们对石油、化工产品需求量的增加，换热式转化炉朝着 大型化和安全性的方向发展。现有的换热式转化炉主要分为管壳型换热式转 化炉和套管型换热式转化炉。其中，现有的管壳型换热式转化炉由于结构复杂难以实现大型化，并且其猪尾管处于高温区导致热应力较大容易造成事故；现有的套管型换热式转 化炉尽管易于大型化，但其管系结构复杂、热应力较大， 一旦设计或安装处 理不当，极易造成损坏。因此，结构复杂和热应力较大成为制约现有的换热 式转化炉发展两大因素。
技术实现思路
本技术的主要目的是针对现有换热式转化炉的缺陷，提供了一种换 热式转化炉，结构简单，并且安全性高。为实现上述目的，本技术提供了一种换热式转化炉，包括 承压壳体；集气盒，设置在所述承压壳体内，并与所述承压壳体上部空间相密闭； 集气管，与所述集气盒相导通，并伸出于所述承压壳体； 转化管，穿设于所述集气盒，上端与所述承压壳体上部空间相导通，下 端封闭，并填充有反应所用的催化剂；升气管，设置在所述转化管内部，所述升气管底部与所述转化管相导通， 顶部与所述集气盒相导通。所述承压壳体上部具有原料气入口 ，下部具有二段转化气入口 。 所述集气盒下部的承压壳体上具有二段转化气出口 。 所述集气盒下部的承压壳体内具有折流板。 所述集气盒为平板、球缺、椭圓封头或碟型封头。 所述转化管的排列为正三角形式排列或同心圆形式排列。所述转化管的长度为8米 13米。 所述转化管的公称直径为100毫米~ 150毫米。 所述升气管的公称直径为20毫米~ 30毫米。由上述技术方案可知，本技术提供了一种换热式转化炉，由一集气 盒和数个转化管组成，转化管下部封闭，省去了换热式转化炉高温区的猪尾 管、下集气盒及中心管，结构简单，实现了换热式转化炉的大型化，排除事 故高发的隐患，提高了设备的安全性。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术换热式转化炉实施例的结构示意图； 图2为本技术换热式转化炉实施例的管孔以正三角形式排列的结构 示意图3为本技术换热式转化炉实施例的管孔以同心圆形式排列的结构 示意图。附图标记"^兌明l一承压壳体 2—折流板 3—水夹套4一内衬耐火材料 5 —集气盒 6—转化管7—升气管 8—催化剂 9一集气管411—原料气入口 12—一段转化气出口 13—二段转化气入口14—二段转化气出口具体实施方式图1为本技术换热式转化炉实施例的结构示意图。如图1所示，本 技术换热式转化炉，包括承压壳体l;集气盒5设置在承压壳体1内， 并与该承压壳体1上部空间相密闭；集气管9与集气盒5相导通，并伸出于 承压壳体l;转化管6穿设于集气盒5，上端于承压壳体l上部空间相导通， 下端封闭，并填充有反应所用的催化剂8;升气管7设置在转化管6内部， 该升气管7底部与该转化管6相导通，顶部与集气盒5相导通。其中，承压壳体l上部具有原料气入口 11,下部具有二段转化气入口 13。 集气盒5下部的承压壳体1具有二段转化气出口 14。在集气盒5下部的承压 壳体l内具有折流板2。进一步地，集气盒的形式可以为平板、球缺、椭圆封头和碟型封头。转 化管的排列可以为正三角形式排列，如图2所示为本技术换热式转化炉 实施例的管孔以正三角形式排列的结构示意图；也可以为同心圓形式排列， 如图3所示为本技术换热式转化炉实施例的管孔以同心圓形式排列的结 构示意图。进一步地，转化管6的管数可以根据生产规模的要求而设置，转化管6 的长度为8米 13米，转化管6的公称直径为100毫米~150毫米，升气管 7的公称直径为20毫米~ 30毫米。换热式转化炉工作时，具有一定压力(1. OMPa ~ 4. 6MPa )的烃类原料气， 经脱硫处理并配入一定量的蒸汽以后，预热至450°C ~ 600°C,由原料气入口 11进入承压壳体1上部密闭空间，并分配到填充有催化剂8的转化管6内， 吸收转化管6外高温二段转化气的热量，使原料气中的曱烷发生转化反应， 经一段转化反应后的气体温度在650°C ~ 750。C之间，由升气管7汇集于集气 盒5中，经集气管9从一段转化气出口 12接管流出，送入二段转化炉，对一段转化气中的曱烷进一步转化，二段转化气的温度约为850°C~ 1050°C,此 高温气体再从二段转化气入口 13接管进入本技术换热式转化炉的底部， 经过折流板2所限定的路径，自下而上多次横向通过转化管6，把高温热量 充分供给转化管6内的曱烷转化后，温度降至580°C ~ 700。C再由集气盒5下 部的承压壳体1上的二段转化气出口 14接管流出。在上述工作过程中，转化管6悬挂于承压壳体1上部，管束可以向下自 由膨胀，不会产生管_壳之间由于温差所引起的膨胀差而造成的热应力。进一步地，承压壳体1内部设置有延长换热式转化炉使用寿命的内衬耐 火材料4。承压壳体1外部套设有对本技术换热式转化炉降温的水夹套3, 冷却水从承压壳体1下方的冷却水入口进入水夹套3，通过与承压壳体1的 充分接触，使承压壳体1外部温度下降，吸热后的冷却水再从与集气盒5等 高的冷却水出口接管流出。由上述技术方案可知，本技术提供了一种换热式转化炉，由一集气 盒和数个转化管组成，转化管下部封闭，省去了换热式转化炉高温区的猪尾 管、下集气盒及中心管，结构简单，实现了换热式转化炉的大型化，排除事 故高发的隐患，提高了设备的安全性。进一步地，本技术除省去传统的直接加热使甲烷转化，达到节气节 能的目的之外，与现有的换热式转化炉和套管型换热式转化炉相比，还具有 以下特点第一、没有设置猪尾管，显现出两大优点 一是可以不受限制地布置所 需要的管数，易于大型化；二是在高温区没有了猪尾管，排除了事故高发的 可能性，使设备能够长期安全运行。第二、设置升气管，有利于曱烷转化。 一段转化气温度在70(TC左右， 由转化管的下部向上流动，催化剂床层的原料气由上向下流动，原料气入口 温度一般为50(TC左右，因此一段转化气温度高，原料气温度低，形成逆流 状态，有利于管内原料气的甲烷转化。第三、由于没有设置猪尾管，相应地省去了下集气盒和中心管，使本技术换热式转化炉的转化管管束悬桂于承压壳体上部，在受热时，管束可 以向下自由膨胀，不会导致管与壳之间由于温差所引起的膨胀差而造成破裂 事故，相应的方便了制造和维修工作。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对 其进行限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细的说明，本领域 的普通技术人员应当理解其依然可以对本技术的技术方案进行修改或 者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实 用新型技术方案的精神和范围。权利要求1、一种换热式转化炉，其特征在于包括承压壳体；集气盒，设置在所述承压壳体内，并与所述承压壳体上部空间相密闭；集气管，与所述集气盒相导通，并伸出于所述承压壳体；转化管，穿设于所述集气盒，上端与所述承压壳体上部空间相导通，下端封闭，并填充有反应所用的催化剂；升气管，设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热式转化炉，其特征在于包括：　承压壳体；　集气盒，设置在所述承压壳体内，并与所述承压壳体上部空间相密闭；　集气管，与所述集气盒相导通，并伸出于所述承压壳体；　转化管，穿设于所述集气盒，上端与所述承压壳体上部空间 相导通，下端封闭，并填充有反应所用的催化剂；　升气管，设置在所述转化管内部，所述升气管底部与所述转化管相导通，顶部与所述集气盒相导通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘武烈，庞彪，万蓉，杨泳涛，王志坚，庞婷，
申请(专利权)人：庞玉学，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]