一种用于制甲醇合成气的金属烧嘴制造技术

本发明专利技术提供一种用于制甲醇合成气的金属烧嘴，在烧嘴体侧壁上设有通入烧嘴体内部的冷却水入口和冷却水出口，在烧嘴体侧壁上还设有通入烧嘴体内部的保护蒸汽入口，在烧嘴体入口端设有氧气/蒸汽入口，在烧嘴体伸入炉内部分设有保护套筒，在烧嘴体头部前端位置设有气体分布器，气体分布器和烧嘴体通过斜拉肋固定。本发明专利技术有效地避免了转化工艺系统非计划停车，使金属烧嘴可以长周期安全可靠运行，延长了金属烧嘴使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及以天然气转化工艺和焦炉气催化部分氧化工艺的纯氧金属烧嘴，其中天然气转化工艺包括纯氧二段转化工艺、纯氧部分氧化工艺。
技术介绍
甲醇是除合成氨外，唯一由煤经气化和天然气经重整大规模合成的化学品，是重要的一碳化工基础产品和有机化工原料。甲醇合成技术的原料有多种，如天然气，焦炉煤气，煤炭、煤层气、原油、重油、焦油等，因而其原料的制气方法及工艺路线也千差万别。以天然气和焦炉煤气为原料的制甲醇转化工艺，其合成气(H2、⑶和CO2)的制备的核心设备都是烧嘴。国内早期转化 炉大多采用耐热浇注料，烧嘴均采用刚玉砖堆砌而成，原料气(天然气或焦炉气等)与氧气混合不均匀，经常出现燃料介质在炉内局部过烧，烧损刚玉砖烧嘴和炉内耐火浇注料等情况，企业经常被动停车，检修转化炉，给企业的安全生产带来隐患，同时烧损的转化炉需要重新对浇注料或刚玉砖进行更换，维修周期长，造成企业经济效益受损。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于制甲醇合成气的金属烧嘴，有效地避免了转化工艺系统非计划停车，使金属烧嘴可以长周期安全可靠运行。本专利技术的技术方案是一种用于制甲醇合成气的金属烧嘴，其特征是在烧嘴体侧壁上设有通入烧嘴体内部的冷却水入口和冷却水出口，在烧嘴体入口端设有氧气/蒸汽入口，在烧嘴体伸入炉内部分设有保护套筒，在烧嘴体头部前端位置设有气体分布器，气体分布器和烧嘴体通过斜拉肋固定。其中在保护套筒内填充隔热棉。在烧嘴体上设有烧嘴与炉体连接法兰。冷却水入口和冷却水出口与烧嘴体侧壁通过冷却水入口法兰和冷却水出口法兰连接。保护蒸汽入口与烧嘴体侧壁通过保护蒸汽入口法兰连接。氧气/蒸汽入口与烧嘴体通过氧气/蒸汽入口法兰连接。本专利技术可以有效地将氧气通过纯氧金属烧嘴均匀的与原料气(天然气或焦炉气等)混合，燃料介质集中在纯氧金属烧嘴喷头前段中心部位燃烧，可以避免转化工艺系统非计划停车，纯氧金属烧嘴可以长周期安全可靠运行。附图说明图1是本专利技术金属烧嘴结构示意图。图2是本专利技术金属烧嘴安装结构示意图。图3是现有技术的金属烧嘴安装结构示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。如图1所示，本专利技术金属烧嘴包括氧气/蒸汽入口法兰1，保护蒸汽入口法兰2，冷却水入口法兰3，冷却水出口法兰4，烧嘴与炉体连接法兰5，保护套筒6，隔热棉7，斜拉肋8，气体分布器9，烧嘴体10，焦炉气/天然气入口 11。在烧嘴体10侧壁上设有通入烧嘴体内部的冷却水入口和冷却水出口，在烧嘴体10侧壁上还设有通入烧嘴体内部的保护蒸汽入口，在烧嘴体10入口端设有氧气/蒸汽入口，在烧嘴体10伸入炉内部分设有保护套筒6，在烧嘴体10头部前端位置设有气体分布器9，气体分布器9和烧嘴体10通过斜拉肋8固定。通过法兰5将烧嘴体10与炉体连接。如图2所示，氧气/蒸汽入口改为通过金属烧嘴入口端垂直中心轴线方向喷入炉内，而焦炉气/蒸汽保持水平沿炉内切线方向喷入不变。经预热的氧气/蒸汽通过氧气/蒸汽入口由耐热浇注料及刚玉砖砌成的氧气烧嘴进入转化炉燃烧空间12，与被加热到660°C左右后的焦炉气/蒸汽由焦炉气/蒸汽入口喷入燃烧空间12后迅速燃烧，燃烧后的气体温度可达1400°C以上，气体通过镍催化层13进行转化反应，经过转化反应后的转化气通过转化气出口 14去合成氨或甲醇。氧气/蒸汽通过氧气烧嘴进入炉内，瞬间与预热后的高温焦炉气(天然气)燃烧。如图3所示，原来耐热浇注料及刚玉砖砌成的氧气烧嘴在实际生产中发现存在以下问题原料气(天然气或焦炉气等)与氧气混合不均匀，经常出现大部分气体没有主要在燃烧空间12内燃烧，造成氧气/蒸汽入口周围温度超高，烧损刚玉砖烧嘴和炉内耐火浇注料等情况。由于氧气/蒸汽入口和焦炉气/蒸汽入口均为水平沿炉内切线方向喷入，高温燃料焦炉气(天然气)在遇到高温氧化剂氧气(富氧)后达到燃点立刻在氧气烧嘴周围燃烧，造成氧气烧嘴及其周围经常无规律的`烧损，甚至将氧气/蒸汽入口烧坏。 本专利技术金属烧嘴改变了原耐热浇注料及刚玉砖砌成的氧气烧嘴燃烧火焰在炉内壁附近燃烧的缺点，将氧气燃烧火焰集中在炉膛内垂直中心线上，这样就避免了高温区将耐热浇注料及刚玉砖经常烧损而造成转化炉被动停车给企业带来经济损失。如图2所示，同时为了保证纯氧金属烧嘴能够在炉内火焰高温区1700°C左右长时间安全稳定运行，对纯氧金属烧嘴进行了烧嘴冷却水循环设计，冷却水入口和冷却水出口与烧嘴体10侧壁通过冷却水入口法兰3和冷却水出口法兰4连接，利用冷却水将烧嘴外壁和头部的热量带走。如图2所示，同时在烧嘴体外表面增加了由耐高温合金制造的保护套筒6和隔热棉7，最大程度的保护纯氧金属烧嘴能够避免炉内高温对于烧嘴安全稳定运行的影响。如图2所示，同时保护蒸汽入口与烧嘴体10侧壁通过保护蒸汽入口法兰2连接，形成了一路保护蒸汽通道，利用蒸汽来避免当纯氧金属烧嘴在开停车过程中负荷变化时带来的氧气燃烧火焰不稳定而引起的回火烧蚀纯氧金属烧嘴头部的现象，从而延长纯氧金属烧嘴使用寿命。需要说明的是以上所述仅为本专利技术的优选实施例，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范 围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制甲醇合成气的金属烧嘴，其特征是在烧嘴体(10)侧壁上设有通入烧嘴体内部的冷却水入口和冷却水出口，在烧嘴体(10)侧壁上还设有通入烧嘴体内部的保护蒸汽入口，在烧嘴体(10)入口端设有氧气/蒸汽入口，在烧嘴体(10)头部伸入炉内部分设有保护套筒(6)，在烧嘴体(10)头部前端位置设有气体分布器9，气体分布器(9)和烧嘴体(10)通过斜拉肋(8)固定。

【技术特征摘要】
1.一种用于制甲醇合成气的金属烧嘴，其特征是在烧嘴体(10)侧壁上设有通入烧嘴体内部的冷却水入口和冷却水出口，在烧嘴体(10)侧壁上还设有通入烧嘴体内部的保护蒸汽入口，在烧嘴体(10)入口端设有氧气/蒸汽入口，在烧嘴体(10)头部伸入炉内部分设有保护套筒(6)，在烧嘴体(10)头部前端位置设有气体分布器9，气体分布器(9)和烧嘴体 (10)通过斜拉肋(8)固定。2.如权利要求1所述的用于制甲醇合成气的金属烧嘴，其特征是在保护套筒(6)内填充隔热棉(7)。3.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：于晓亮，刘文杰，刘小波，
申请(专利权)人：西安航天远征流体控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：