隨著石油煉化工藝的飛速發(fā)展,氫氣的需求量也隨之大幅度增加,煉油廠廣泛采用烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化法制氫,原料以煉廠氣、天然氣或石腦油等輕烴介質(zhì),在較高的溫度和壓力條件下,在催化劑作用下與水蒸氣在制氫轉(zhuǎn)化爐中發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng),生成氫氣和一氧化碳。
天然氣制氫轉(zhuǎn)化爐是制氫裝置中轉(zhuǎn)化反應(yīng)的反應(yīng)器,屬于管式爐的一種,它是利用燃料在爐膛內(nèi)燃燒時產(chǎn)生的高溫火焰與煙氣作為熱源來加熱管路中流動的介質(zhì)的一種爐型。爐內(nèi)設(shè)置裝填了催化劑的轉(zhuǎn)化爐管,在爐膛內(nèi)直接接受燃燒器火焰的輻射傳熱,以滿足轉(zhuǎn)化反應(yīng)所需要的強吸熱及高溫等要求。原料混合氣(輕烴和水蒸氣)通過爐管內(nèi)的催化劑床層進行反應(yīng)。
原料混合介質(zhì)進轉(zhuǎn)化爐輻射室前,一般先經(jīng)過轉(zhuǎn)化爐對流室段預(yù)熱,然后進入輻射室段繼續(xù)加熱至800℃以上,此時輻射室內(nèi)轉(zhuǎn)化管的加熱方式主要是熱輻射加熱,爐膛溫度在1400℃以上,如果爐管表面吸收率不高,物料在管中流速較慢,造成轉(zhuǎn)化管中物料分布不均勻,產(chǎn)生偏流,使管內(nèi)物料產(chǎn)生結(jié)碳,進一步降低了轉(zhuǎn)化管的熱吸收效率,時間一長便會導(dǎo)致轉(zhuǎn)化管爆管。 防止輻射室轉(zhuǎn)化爐管結(jié)碳的有效辦法就是在爐管外壁涂刷轉(zhuǎn)化爐高溫遠紅外輻射涂料,用以加快轉(zhuǎn)化管的熱吸收。涂料可以選用ZS-1061耐高溫遠紅外輻射涂料,該涂料耐溫1800℃,成膜致密可有效防止高溫氧化的發(fā)生,同時該涂料成膜后具有高達0.93的輻射吸收率,可保障火焰輻射熱的吸收轉(zhuǎn)換。通過涂刷ZS-1061轉(zhuǎn)化爐高溫遠紅外輻射涂料,轉(zhuǎn)化管的熱吸收率大幅提升,燃燒器給轉(zhuǎn)化管加熱時,在較短的時間內(nèi)爐管便可以達到反應(yīng)溫度,使轉(zhuǎn)化反應(yīng)時間縮短,加快了管內(nèi)物料流速,避免了轉(zhuǎn)化爐輻射室管內(nèi)結(jié)碳,保障制氫轉(zhuǎn)化爐持續(xù)高效安全運行。
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