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彎管式CO煤氣變換爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

文檔作者：穆道彬文檔來源：中海油能源發(fā)展股份有限公司惠州石化分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月14日
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第7期 - 35 -
彎管式CO煤氣變換爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
穆道彬
（中海油能源發(fā)展股份有限公司惠州石化分公司， 廣東 惠州 516000）
[摘 要] 介紹了當(dāng)今主流煤氣CO變換爐的結(jié)構(gòu)，分析了現(xiàn)有變換爐的優(yōu)缺點(diǎn)，敘述了新型CO變換爐結(jié)構(gòu)上的改變，以及改
造后工藝操作性能的提高，分析了其經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)前景。
[關(guān)鍵詞] 變換爐；彎管；翅片；節(jié)能
作者簡(jiǎn)介：穆道彬（1972—），男，廣東惠州人，2002年大專畢
業(yè)，工程師，從事化工設(shè)備管理、制造工作。
1 國(guó)內(nèi)外CO變換爐的現(xiàn)狀分析
近年來國(guó)內(nèi)煤化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，尤其是
煤基的合成氨、甲醇裝置在國(guó)內(nèi)已建設(shè)了多套裝
置。在這些裝置中，工藝過程為以煤制取煤氣，
對(duì)煤氣進(jìn)行變換、凈化后，在合成塔內(nèi)生成甲醇
或氨。煤氣變換是其中一個(gè)主要工藝過程，在CO
變換爐內(nèi)煤氣中的CO與水蒸氣反應(yīng)生成CO2和
H2，同時(shí)放出大量的反應(yīng)熱。煤氣變換過程既是
原料氣的凈化過程，又是原料氣造氣的繼續(xù)。
在變換工序生產(chǎn)設(shè)備中，CO
變換爐是其中最主要的設(shè)備。CO
變換爐利用催化劑對(duì)變換反應(yīng)進(jìn)行
加速，同時(shí)對(duì)反應(yīng)生成的熱量進(jìn)行
回收。以前在化工行業(yè)內(nèi)對(duì)催化劑
研究得較多，而對(duì)變換爐的結(jié)構(gòu)研
究還不夠，輕視對(duì)變換反應(yīng)熱量的
回收利用及催化劑中毒的預(yù)防?，F(xiàn)
在由于環(huán)保意識(shí)的提高以及出于經(jīng)
濟(jì)效益方面的考慮，人們對(duì)環(huán)境保
護(hù)和節(jié)能降耗愈發(fā)重視，引起了對(duì)
變換爐結(jié)構(gòu)的研究，以對(duì)其加以改
造、優(yōu)化，提高CO轉(zhuǎn)化率和能源
回收效率。主要是通過提高CO變
換爐傳熱效率，加強(qiáng)對(duì)反應(yīng)余熱的
回收利用，同時(shí)降低反應(yīng)溫度，提
高CO轉(zhuǎn)化率，并延長(zhǎng)催化劑的使
用壽命。
目前國(guó)內(nèi)裝置中常用的是列
管式變換爐，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于
加工，但反應(yīng)余熱利用率低，效率不高，在提高
轉(zhuǎn)化率和節(jié)能降耗上沒有優(yōu)勢(shì)。還有一種較先進(jìn)
的是采用繞管式換熱管變換爐的結(jié)構(gòu)，傳熱效率
高，可提高反應(yīng)余熱的回收率。但繞管式結(jié)構(gòu)對(duì)
所需管材的質(zhì)量、長(zhǎng)度均有很高的要求，國(guó)內(nèi)的
生產(chǎn)廠家較難達(dá)到，增加了換熱管采購(gòu)的難度；
同時(shí)繞管繞制加工難度大，容易產(chǎn)生缺陷和廢
品。所以國(guó)內(nèi)采用繞管式換熱管變換爐結(jié)構(gòu)受到
原材料及加工的制約，難以大范圍推廣和應(yīng)用。
2 新型變換爐結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
- 36 - 技術(shù)交流
石油和化工設(shè)備
2016年第19卷
收稿日期：2016-03-11；修回日期：2016-05-21
◆參考文獻(xiàn)
[1] GB/T 151-2014，熱交換器[S].
[2] 李瓊玖，葉傳湘. CO變換爐設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展[J].化工
設(shè)備設(shè)計(jì)，1996，(6)：23-25.
[3] 《壓力容器實(shí)用技術(shù)叢書》編寫委員會(huì). 壓力容器制造和
修理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.
[4] 劉家明主編，賴周平，張迎愷，蔣榮興副主編. 石油化工
設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)石化出版社，2013.
變換反應(yīng)中的蒸汽潛熱要在較高的溫度和壓
力下，回收率才能達(dá)到較高水平，但壓力和溫度
的提高，勢(shì)必帶來變換爐管板厚度、筒體壁厚的
增加，使設(shè)備趨于大型化，帶來制造上的困難。
為此我們結(jié)合列管式變換爐及繞管式變換爐的優(yōu)
缺點(diǎn)，對(duì)兩端管箱、管板、換熱管進(jìn)行了改進(jìn)，
采用一種全新的結(jié)構(gòu)。一是將兩端的管板改為封
頭集箱結(jié)構(gòu)，封頭與管程進(jìn)口接管焊接成一個(gè)集
氣箱，集氣箱相當(dāng)于列管式換熱器的管箱。這樣
可以采用厚度較薄的封頭，節(jié)省原材料，解決了
厚重管板需采用大型鍛件的問題。二是將換熱管
由軸向的直管（或軸向螺旋繞管）改為軸向的翅
片彎管，為了便于和兩端集箱的封頭進(jìn)行組裝，
對(duì)彎管兩端需進(jìn)行一定角度的彎制，使換熱管端
部和封頭管孔呈垂直狀態(tài)，然后再和集箱封頭裝
配后焊牢。翅片彎管增加了換熱管的長(zhǎng)度，管間
距大，反應(yīng)氣流通截面增大，阻力減小，提高了
傳熱效率。彎管上焊接縱向的傳熱翅片，翅片增
加了傳熱面積，傳熱效率得到很大提高。軸向的
翅片管由于兩端彎管部分可以軸向自由伸縮，起
到了溫差補(bǔ)償?shù)淖饔?，解決了換熱管由于殼體、
換熱管熱膨脹量不同引起的溫差應(yīng)力問題。
3 新型變換爐的優(yōu)點(diǎn)
通過對(duì)CO變換爐的上述改造，基本上達(dá)到
了最初的降低設(shè)備制造難度、提高CO變換率的
目的。改造后提高了傳熱效率，加強(qiáng)了余熱的回
收，同時(shí)降低了變換溫度。由于變換溫度降低，
提高了CO的變換率，使CO的轉(zhuǎn)化率得到提高。
同時(shí)溫度的降低也延長(zhǎng)了催化劑的使用壽命，并
使催化劑中毒的機(jī)會(huì)大大降低，減少了催化劑更
換的費(fèi)用。彎管式CO變換爐采用軸向彎管式換
熱管，不需要繞管式變換爐的繞管加工工裝，而
且繞管的加工容易出現(xiàn)缺陷，降低了加工難度，
縮短了加工周期。由于用集箱封頭替代了兩端較
厚重的鍛造管板，鋼材使用較少，降低了設(shè)備造
價(jià)，減少了設(shè)備的一次性投資。
4 改進(jìn)后的效果
設(shè)備改造完畢已投用兩年多，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)
定，操作基本上接近等溫、等壓狀態(tài)，工藝參數(shù)
平穩(wěn)。CO變換率、熱量回收率、催化劑的使用
壽命都處于行業(yè)領(lǐng)先水平，為列管式CO變換爐
達(dá)不到的。同時(shí)制造難度降低，便于制造，在加
工方面比繞管式變換爐具有很大優(yōu)勢(shì)。對(duì)材料要
求低，節(jié)省材料，降低材料費(fèi)用，減少了設(shè)備投
資，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的?？梢灶A(yù)見，隨著國(guó)
內(nèi)煤化工項(xiàng)目的實(shí)施，這種制造加工方便、變換
效率高、能源利用率高的CO變換爐具有廣闊的市
場(chǎng)前景。
5 結(jié)語
改進(jìn)后的CO變換爐在生產(chǎn)工藝方面提高了傳
熱效率，加強(qiáng)了余熱回收，提高了CO轉(zhuǎn)化率，降
低了催化劑的溫度，延長(zhǎng)了催化劑的壽命，在制
造方面避免了厚重管板的使用及繞管的加工，降
低了加工難度，減少了材料的使用，新的變換爐
在加工工藝性能、化工工藝的操作性、設(shè)備造價(jià)
上具有很大優(yōu)勢(shì)，可帶來顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)
效益。

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