一种避免竖琴式转化炉下集气支管热变形的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103332651A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103332651103332651A(43)申请公布日2013.10.02(21)申请号201310250636.7(51)Int.Cl.(22)申请日2013.06.20C01B3/34(2006.01)(71)申请人中石化宁波工程有限公司地址315103浙江省宁波市高新区院士路660号申请人中石化宁波技术研究院有限公司中石化炼化工程(集团)股份有限公司(72)发明人费名俭蒋自平郭文元阚红元高步新陈央屠宏斌(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102代理人刘凤钦权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图3页附图3页(54)发明名称一种避免竖琴式转化炉下集气支管热变形的方法(57)摘要本发明涉及到一种避免竖琴式转化炉下集气支管热变形的方法，其特征在于：在转化炉的各竖琴连接管上分别套设有散热套件，所述散热套件包括贴靠着各所述竖琴连接管外壁套设的散热环，和沿所述散热环外侧壁长度方向上设置的多片外凸的散热翅片，这些散热翅片相对于所述散热环的轴线呈放射状间隔排列，并且，所述散热环的下端贴靠在下集气支管上。与现有技术相比，本发明通过解决造成下集气支管热变形的成因--下集气支管局部高温的问题，使下集气支管上的温度趋于均匀，从而从源头上解决了竖琴式转化炉下集气支管在运行中出现的竖直方向上热变形的问题，同时降低了高温区域的材料温度，使材料的许用应力增加，提高了装置的安全性。CN103332651ACN103265ACN103332651A权利要求书1/1页1.一种避免竖琴式转化炉下集气支管热变形的方法，其特征在于：在转化炉的各竖琴连接管上分别套设有散热套件，所述散热套件包括贴靠着各所述竖琴连接管外壁套设的散热环，和沿所述散热环外侧壁长度方向上设置的多片外凸的散热翅片，这些散热翅片相对于所述散热环的轴线呈放射状间隔排列，并且，所述散热环的下端贴靠在下集气支管上。2.根据权利要求1所述的避免竖琴式转化炉下集气支管热变形的方法，其特征在于：所述的散热套件采用铝制备。3.根据权利要求1或2所述的避免竖琴式转化炉下集气支管热变形的方法，其特征在于：所述散热环包括两个半环，两个半环的端缘上分别设有法兰板，通过螺栓将两个半环上对应的法兰板连接在一起从而形成散热套件。4.根据权利要求3所述的避免竖琴式转化炉下集气支管热变形的方法，其特征在于：所述散热环的壁厚为3-10毫米，所述散热环的高度为30-300毫米，所述散热翅片的厚度为2-8毫米，所述散热翅片的宽度为10-40毫米，相邻的所述散热翅片间隔为5-45度。2CN103332651A说明书1/3页一种避免竖琴式转化炉下集气支管热变形的方法技术领域[0001]本发明涉及到石油化工装置中的烃类蒸汽转化炉，具体指一种避免竖琴式转化炉下集气支管热变形的方法。背景技术[0002]现有的烃类蒸汽转化炉是合成氨、甲醇、制氢等石油化工装置中最为重要的设备之一，而转化炉管系是整个转化炉的关键部位，其包括上分配管、上猪尾管、转化炉管、下集气管和下集气总管。转化炉管和下集气管的连接形式通常有两种方式：竖琴式即直插式和带下猪尾管式。这两种方式各有利弊，在国内外均有多套装置采用。其中竖琴式具有结构简单、投资小、能耗低等优点而越来越多的受到国内外各技术公司、设计单位和生产企业的推崇。[0003]现有的所有采用竖琴式转化炉管系的化工装置，例如泸天化40万吨/年甲醇装置、湖北化肥厂30万吨/年合成氨装置、上海高桥的两套制氢装置、海南炼化制氢装置、大连西太平洋制氢装置等，在操作状态下，均出现转化炉下集气管热态向上拱起，产生过度变形的现象。产生这种现象的主要原因是下集气管的顶部和底部所存在的温差造成的，从现场实测得知，下集气管顶部和底部之间的温差最大可达70℃。造成下集气管顶部和底部温差的主要原因是下集气管内部衬里的不均匀、转化炉底部热辐射、集气管顶部和底部存在热损差异等原因，而以上问题在此类转化炉中是不可避免的。下集气管过度向上拱起，会导致下集气管内部衬里热变形，出现裂纹或脱落。过度变形还会使转化管与下集气管相连接的开孔处应力陡然增大，使开孔呈现椭圆化。由于下集气管内的富氢气体温度在800℃～900℃左右、压力为2.65MPa（表压）。富氢气体在衬里裂纹或脱落部位与下集气管外壁直接接触，造成管壁超温（下集气管材质通常为16Mn），长期下去将导致管壁破裂，造成高温高压富氢气体泄漏，甚至遇明火引起爆炸，存在重大安全隐患。因此，国内这些装置在生产过程中出现以上问题后，就不得不停车，修复衬里，而此处的整改、修复一般很难进行，需花费较长时间，对生产企业造成了巨大的经济损失。[0004]为此，授权公告