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(shí)產(chǎn)生的高溫火焰與煙氣作為熱源來(lái)加熱管路中流動(dòng)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(qiáng)吸熱及高溫等要求。原料混合氣(輕烴和水蒸氣)通過(guò)爐管內(nèi)的催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)。
原料混合介質(zhì)進(jìn)轉(zhuǎn)化爐輻射室前，一般先經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化爐對(duì)流室段預(yù)熱，然后進(jìn)入輻射室段繼續(xù)加熱至800℃以上，此時(shí)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(jìn)一步降低了轉(zhuǎn)化管的熱吸收效率，時(shí)間一長(zhǎng)便會(huì)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(yuǎn)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(yuǎn)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(shí)該涂料成膜后具有高達(dá)0.93的輻射吸收率，可保障火焰輻射熱的吸收轉(zhuǎn)換。通過(guò)涂刷ZS-1061轉(zhuǎn)化爐高溫遠(yuǎn)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(shí)，在較短的時(shí)間內(nèi)爐管便可以達(dá)到反應(yīng)溫度，使轉(zhuǎn)化反應(yīng)時(shí)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(yùn)行。
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