一种燃油气化炉

摘要

本发明涉及一种石油化工生产装置用设备，一种燃油气化炉，其特征在于，气化炉筒体部位炉衬，从壳体开始算起，依次排列，设有含锆纤维毯层、轻质高铝隔热砖层、含锆陶瓷纤维纸层、高纯低硅刚玉砖层，高纯低硅刚玉砖层作为气化炉的向火面；其有益效果在于，提高了向火面炉衬的密封性能，增强隔热层炉衬密封、保温性能，降低炉壁温度，消除炉衬里轴向与径向的热膨胀应力，防止因热膨胀速率不同而产生的摩擦剪切力，使各层衬里不受彼此制约独立自由膨胀，极大地降低炉衬损伤，减轻衬里脱落现象，使炉壁温度维持在150℃以下，不产生窜气、泄露，操作环境大为改善，生产安全有保障，使用周期长，检修维护费用降低，生产能力显著提高。

权利要求

1.一种燃油气化炉，包括壳体(3)，其特征在于，气化炉筒体部位炉衬，从壳体开始算起，依次排列，金属壳体内表面设有含锆纤维毯层(11)、轻质高铝隔热砖层(12)、含锆陶瓷纤维纸层(13)、轻质莫来石保温隔热砖层(14)，含锆陶瓷纤维纸层(13)、高纯低硅刚玉砖层(15)；高纯低硅刚玉砖层(15)作为气化炉的向火面；上封头(4)的拱顶部位，其炉衬从壳体开始算起，依次排列，金属壳体内表面设有含锆陶瓷纤维浇筑层(16)、膨胀缝(17)、轻质莫来石保温隔热砖层(14)、含锆陶瓷纤维纸层(13)、高纯低硅刚玉砖层(15)；

所述筒体部位高纯低硅刚玉砖层(15)，其厚度为170mm～200mm；

所述筒体部位轻质莫来石保温隔热砖层(14)，其厚度为120mm～130mm；

所述筒体部位轻质高铝隔热砖层(12)，其厚度为100mm～120mm；

所述拱顶部位，向火面高纯低硅刚玉砖层(15)与轻质莫来石保温隔热砖层(14)之间设有含锆陶瓷纤维纸层(13)，含锆陶瓷纤维纸层(13)，厚度为5mm～15mm；

所述拱顶部位，上封头(4)与轻质莫来石保温隔热砖层(14)之间留有间隙，设有膨胀缝(17)，其内铺填低温可燃物，膨胀缝(17)与上封头(4)之间设有含锆陶瓷纤维浇筑层(16)，其厚度为10mm～70mm。

说明书

一种燃油气化炉

技术领域

[0001] 本发明涉及一种石油化工生产装置用设备。

背景技术

[0002] 合成气装置采用谢尔渣油加压部分氧化造气工艺技术，生产以CO和H2为主要成分的原料气。这种原料气经脱硫、脱碳后，可以作为羰基合成气成为丁辛醇产品生产的原料；这种以CO和H2为主要成分的原料气，经过中、低温变换、二次脱碳、甲烷化、钴钼加氢过程制取氢气，用作合成氨生产装置等的原料，其用途广泛。气化炉是合成气装置中的关键设备之一。然而，由于气化炉的衬里技术和应用耐火材料存在问题，致使炉壁温度超高，可达230℃以上，加之炉砖衬里容易脱落，造成内衬窜气，不得不停产检修，影响装置正常运行，也由于涉及CO和H2这种易燃易爆的介质，如何保证装置的安全生产事关重大。 发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种新结构燃油气化炉。 [0004] 一种燃油气化炉，其特征在于：气化炉筒体部位炉衬，从壳体开始算起，依次排列，金属壳体内表面设有含锆纤维毯层、轻质高铝隔热砖层、含锆陶瓷纤维纸层、轻质莫来石保温隔热砖层，含锆陶瓷纤维纸层、高纯低硅刚玉砖层；高纯低硅刚玉砖层作为气化炉的向火面；上封头的拱顶部位炉衬，从壳体开始算起，依次排列，金属壳体内表面设有含锆陶瓷纤维浇筑层、膨胀缝、轻质莫来石保温隔热砖层、含锆陶瓷纤维纸层、高纯低硅刚玉砖层。 [0005] 所述筒体部位高纯低硅刚玉砖层，其厚度为170mm～200mm；

[0006] 所述筒体部位轻质莫来石保温隔热砖层，其厚度为120mm～130mm； [0007] 所述筒体部位轻质高铝隔热砖层，其厚度为100mm～120mm；

[0008] 所述拱顶部位，向火面高纯低硅刚玉砖层与轻质莫来石保温隔热砖层之间设有含锆陶瓷纤维纸层，含锆陶瓷纤维纸层，厚度为5mm～15mm；

[0009] 所述拱顶部位，上封头与轻质莫来石保温隔热砖层之间留有间隙，设有膨胀缝，其内铺填低温可燃物，膨胀缝与上封头之间设有含锆陶瓷纤维浇筑层，其厚度为10mm～70mm。

[0010] 本发明的优点在于：

[0011] 附图说明

[0012] 1、在筒体部位，在向火面高纯低硅刚玉砖层与轻质莫来石保温隔热砖层之间、轻质莫来石保温隔热砖层与轻质高铝隔热砖层之间留有间隙，中间设有含锆陶瓷纤维纸层，作用：

[0013] 1)提高向火面炉衬的密封性能，增强隔热层炉衬密封、保温性能，降低炉壁温度； [0014] 2)消除气化炉衬里轴向与径向的热膨胀应力，防止因热膨胀速率不同而产生的磨擦剪切力，使各层衬里不受彼此制约独立自由膨胀。可极大地降低在纵向膨胀时向火面高纯刚玉砖对隔热层轻质莫来石保温隔热砖的损伤。

[0015] 2、在拱顶部分，向火面高纯低硅刚玉砖层与轻质莫来石保温隔热砖层间留有间隙，设有含锆纤维纸层；轻质莫来石保温隔热砖层与含锆纤维浇注料之间留有由下向上逐渐加宽的膨胀缝；其作用与筒体部位的处理结果相同，效果良好。

[0016] 具体实施方式

[0017] 3、拱顶部位，最外层隔热衬里采用含锆纤维浇注料：该种材料可塑性好，可吸收筒体整体轴向膨胀挤压变形。

[0018] 本燃油气化炉的炉壁温度可维持在150℃以下，不产生窜气、泄漏，操作环境大为改善、生产安全有保障，使用周期加长，检修维护费用降低，产品质量有保证，装置的生产能力显著提高。

[0019] 图1为本发明结构示意图。

[0020] 图2为本发明筒体部分结构示意图。

[0021] 图3为本发明拱顶部位结构示意图。

[0022] 图中有支腿1、衬里2、壳体3、上封头4、喷嘴接管5、吊耳6、仪表口7、气体出口8、下封头9、人孔10、含锆纤维毯层11、轻质高铝隔热砖层12、含锆陶瓷纤维纸层13、轻质莫来石保温隔热砖层14、高纯低硅刚玉砖层15、含锆纤维浇筑层16、膨胀缝17。 [0023] 下面结合附图和具体实施例对本发明作出进一步地详细描述。 [0024] 某大型合成气装置，设计能力为生产合成气11884m3/h、氢气11548m3/h。该装置采用谢尔渣油加压部分氧化造气工艺，生产以CO和H2为主要成分的原料气，其中部分原料气经脱硫、脱碳后，作为合成气送往丁辛醇装置，另一部分原料气再经中、低温变换、二次脱碳、甲烷化、钴钼加氢工艺过程后，制取氢气，送入厂区氢气管网。

[0025] 气化炉内温度1350℃～1400℃，工作压力3MPa～4MPa，介质有燃油、氧气、蒸汽、CO、H2，易燃易爆，壳体材料为Q345R，内衬耐火材料。

[0026] 1.筒体部位炉衬结构，从里向外依次排列：

[0027] 第一层，气化炉向火面的耐火砖为氧化铝含量大于99％的高纯低硅刚玉砖层15，厚度为170mm～200mm；

[0028] 第二层，含锆陶瓷纤维纸层13，厚度为3mm～5mm；

[0029] 第三层，轻质莫来石保温隔热砖层14，厚度为120mm～130mm； [0030] 第四层，含锆陶瓷纤维纸层13，厚度为3mm～5mm；

[0031] 第五层，轻质高铝隔热砖层12，厚度为100mm～120mm；

[0032] 第六层，含锆纤维毯层11，厚度为20mm～30mm。

[0033] 2.拱顶部位炉衬结构，从里向外依次排列：

[0034] 第一层，高纯低硅刚玉砖层15，厚度为190mm～200mm；

[0035] 第二层，含锆陶瓷纤维纸层13，厚度为5mm～15mm；

[0036] 第三层，轻质莫来石保温隔热砖层14，厚度为120mm～130mm； [0037] 第四层，留有10mm～70mm由下向上逐渐加宽的膨胀缝17，铺填低温可燃物，预留筒体整体轴向膨胀空间；

[0038] 第五层，最外层填充含锆陶瓷纤维浇注料，或含锆陶瓷纤维浇筑层16，厚度为10mm～70mm。

[0039] 3、炉底部位炉衬结构，与筒体部位炉衬结构相同。

[0040] 在气化炉升温或降温过程中，受材质和热传导的不同，气化炉的各层衬里其升降温速率、热膨胀速率不同，在发生热位移过程中所受到的约束和阻力也不同，将会使砖与砖之间发生相对位移。这种相对位移会在砖与砖的位移面上产生磨擦剪切力，处理不好会导致耐火砖产生表面裂纹，造成衬里脱落，产生炉体窜气现象，会使炉体表面超温。本发明在解决此类技术难题方面有着重要贡献，具有很高的推广应用价值。