一種用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，在燒嘴體側(cè)壁上設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的冷卻水入口和冷卻水出口，在燒嘴體側(cè)壁上還設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的保護(hù)蒸汽入口，在燒嘴體入口端設(shè)有氧氣/蒸汽入口，在燒嘴體伸入爐內(nèi)部分設(shè)有保護(hù)套筒，在燒嘴體頭部前端位置設(shè)有氣體分布器，氣體分布器和燒嘴體通過(guò)斜拉肋固定。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)有效地避免了轉(zhuǎn)化工藝系統(tǒng)非計(jì)劃停車(chē)，使金屬燒嘴可以長(zhǎng)周期安全可靠運(yùn)行，延長(zhǎng)了金屬燒嘴使用壽命。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及以天然氣轉(zhuǎn)化工藝和焦?fàn)t氣催化部分氧化工藝的純氧金屬燒嘴，其中天然氣轉(zhuǎn)化工藝包括純氧二段轉(zhuǎn)化工藝、純氧部分氧化工藝。
技術(shù)介紹
甲醇是除合成氨外，唯一由煤經(jīng)氣化和天然氣經(jīng)重整大規(guī)模合成的化學(xué)品，是重要的一碳化工基礎(chǔ)產(chǎn)品和有機(jī)化工原料。甲醇合成技術(shù)的原料有多種，如天然氣，焦?fàn)t煤氣，煤炭、煤層氣、原油、重油、焦油等，因而其原料的制氣方法及工藝路線也千差萬(wàn)別。以天然氣和焦?fàn)t煤氣為原料的制甲醇轉(zhuǎn)化工藝，其合成氣(H2、⑶和CO2)的制備的核心設(shè)備都是燒嘴。國(guó)內(nèi)早期轉(zhuǎn)化 爐大多采用耐熱澆注料，燒嘴均采用剛玉磚堆砌而成，原料氣(天然氣或焦?fàn)t氣等)與氧氣混合不均勻，經(jīng)常出現(xiàn)燃料介質(zhì)在爐內(nèi)局部過(guò)燒，燒損剛玉磚燒嘴和爐內(nèi)耐火澆注料等情況，企業(yè)經(jīng)常被動(dòng)停車(chē)，檢修轉(zhuǎn)化爐，給企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患，同時(shí)燒損的轉(zhuǎn)化爐需要重新對(duì)澆注料或剛玉磚進(jìn)行更換，維修周期長(zhǎng)，造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益受損。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，有效地避免了轉(zhuǎn)化工藝系統(tǒng)非計(jì)劃停車(chē)，使金屬燒嘴可以長(zhǎng)周期安全可靠運(yùn)行。本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案是一種用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，其特征是在燒嘴體側(cè)壁上設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的冷卻水入口和冷卻水出口，在燒嘴體入口端設(shè)有氧氣/蒸汽入口，在燒嘴體伸入爐內(nèi)部分設(shè)有保護(hù)套筒，在燒嘴體頭部前端位置設(shè)有氣體分布器，氣體分布器和燒嘴體通過(guò)斜拉肋固定。其中在保護(hù)套筒內(nèi)填充隔熱棉。在燒嘴體上設(shè)有燒嘴與爐體連接法蘭。冷卻水入口和冷卻水出口與燒嘴體側(cè)壁通過(guò)冷卻水入口法蘭和冷卻水出口法蘭連接。保護(hù)蒸汽入口與燒嘴體側(cè)壁通過(guò)保護(hù)蒸汽入口法蘭連接。氧氣/蒸汽入口與燒嘴體通過(guò)氧氣/蒸汽入口法蘭連接。本專(zhuān)利技術(shù)可以有效地將氧氣通過(guò)純氧金屬燒嘴均勻的與原料氣(天然氣或焦?fàn)t氣等)混合，燃料介質(zhì)集中在純氧金屬燒嘴噴頭前段中心部位燃燒，可以避免轉(zhuǎn)化工藝系統(tǒng)非計(jì)劃停車(chē)，純氧金屬燒嘴可以長(zhǎng)周期安全可靠運(yùn)行。附圖說(shuō)明圖1是本專(zhuān)利技術(shù)金屬燒嘴結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本專(zhuān)利技術(shù)金屬燒嘴安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是現(xiàn)有技術(shù)的金屬燒嘴安裝結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本專(zhuān)利技術(shù)金屬燒嘴包括氧氣/蒸汽入口法蘭1，保護(hù)蒸汽入口法蘭2，冷卻水入口法蘭3，冷卻水出口法蘭4，燒嘴與爐體連接法蘭5，保護(hù)套筒6，隔熱棉7，斜拉肋8，氣體分布器9，燒嘴體10，焦?fàn)t氣/天然氣入口 11。在燒嘴體10側(cè)壁上設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的冷卻水入口和冷卻水出口，在燒嘴體10側(cè)壁上還設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的保護(hù)蒸汽入口，在燒嘴體10入口端設(shè)有氧氣/蒸汽入口，在燒嘴體10伸入爐內(nèi)部分設(shè)有保護(hù)套筒6，在燒嘴體10頭部前端位置設(shè)有氣體分布器9，氣體分布器9和燒嘴體10通過(guò)斜拉肋8固定。通過(guò)法蘭5將燒嘴體10與爐體連接。如圖2所示，氧氣/蒸汽入口改為通過(guò)金屬燒嘴入口端垂直中心軸線方向噴入爐內(nèi)，而焦?fàn)t氣/蒸汽保持水平沿爐內(nèi)切線方向噴入不變。經(jīng)預(yù)熱的氧氣/蒸汽通過(guò)氧氣/蒸汽入口由耐熱澆注料及剛玉磚砌成的氧氣燒嘴進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐燃燒空間12，與被加熱到660°C左右后的焦?fàn)t氣/蒸汽由焦?fàn)t氣/蒸汽入口噴入燃燒空間12后迅速燃燒，燃燒后的氣體溫度可達(dá)1400°C以上，氣體通過(guò)鎳催化層13進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化反應(yīng)后的轉(zhuǎn)化氣通過(guò)轉(zhuǎn)化氣出口 14去合成氨或甲醇。氧氣/蒸汽通過(guò)氧氣燒嘴進(jìn)入爐內(nèi)，瞬間與預(yù)熱后的高溫焦?fàn)t氣(天然氣)燃燒。如圖3所示，原來(lái)耐熱澆注料及剛玉磚砌成的氧氣燒嘴在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題原料氣(天然氣或焦?fàn)t氣等)與氧氣混合不均勻，經(jīng)常出現(xiàn)大部分氣體沒(méi)有主要在燃燒空間12內(nèi)燃燒，造成氧氣/蒸汽入口周?chē)鷾囟瘸撸瑹龘p剛玉磚燒嘴和爐內(nèi)耐火澆注料等情況。由于氧氣/蒸汽入口和焦?fàn)t氣/蒸汽入口均為水平沿爐內(nèi)切線方向噴入，高溫燃料焦?fàn)t氣(天然氣)在遇到高溫氧化劑氧氣(富氧)后達(dá)到燃點(diǎn)立刻在氧氣燒嘴周?chē)紵斐裳鯕鉄旒捌渲車(chē)?jīng)常無(wú)規(guī)律的`燒損，甚至將氧氣/蒸汽入口燒壞。 本專(zhuān)利技術(shù)金屬燒嘴改變了原耐熱澆注料及剛玉磚砌成的氧氣燒嘴燃燒火焰在爐內(nèi)壁附近燃燒的缺點(diǎn)，將氧氣燃燒火焰集中在爐膛內(nèi)垂直中心線上，這樣就避免了高溫區(qū)將耐熱澆注料及剛玉磚經(jīng)常燒損而造成轉(zhuǎn)化爐被動(dòng)停車(chē)給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。如圖2所示，同時(shí)為了保證純氧金屬燒嘴能夠在爐內(nèi)火焰高溫區(qū)1700°C左右長(zhǎng)時(shí)間安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)純氧金屬燒嘴進(jìn)行了燒嘴冷卻水循環(huán)設(shè)計(jì)，冷卻水入口和冷卻水出口與燒嘴體10側(cè)壁通過(guò)冷卻水入口法蘭3和冷卻水出口法蘭4連接，利用冷卻水將燒嘴外壁和頭部的熱量帶走。如圖2所示，同時(shí)在燒嘴體外表面增加了由耐高溫合金制造的保護(hù)套筒6和隔熱棉7，最大程度的保護(hù)純氧金屬燒嘴能夠避免爐內(nèi)高溫對(duì)于燒嘴安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響。如圖2所示，同時(shí)保護(hù)蒸汽入口與燒嘴體10側(cè)壁通過(guò)保護(hù)蒸汽入口法蘭2連接，形成了一路保護(hù)蒸汽通道，利用蒸汽來(lái)避免當(dāng)純氧金屬燒嘴在開(kāi)停車(chē)過(guò)程中負(fù)荷變化時(shí)帶來(lái)的氧氣燃燒火焰不穩(wěn)定而引起的回火燒蝕純氧金屬燒嘴頭部的現(xiàn)象，從而延長(zhǎng)純氧金屬燒嘴使用壽命。需要說(shuō)明的是以上所述僅為本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本專(zhuān)利技術(shù)，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行同等替換。凡在本專(zhuān)利技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā) 明的保護(hù)范 圍之內(nèi)。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，其特征是在燒嘴體(10)側(cè)壁上設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的冷卻水入口和冷卻水出口，在燒嘴體(10)側(cè)壁上還設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的保護(hù)蒸汽入口，在燒嘴體(10)入口端設(shè)有氧氣/蒸汽入口，在燒嘴體(10)頭部伸入爐內(nèi)部分設(shè)有保護(hù)套筒(6)，在燒嘴體(10)頭部前端位置設(shè)有氣體分布器9，氣體分布器(9)和燒嘴體(10)通過(guò)斜拉肋(8)固定。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，其特征是在燒嘴體(10)側(cè)壁上設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的冷卻水入口和冷卻水出口，在燒嘴體(10)側(cè)壁上還設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的保護(hù)蒸汽入口，在燒嘴體(10)入口端設(shè)有氧氣/蒸汽入口，在燒嘴體(10)頭部伸入爐內(nèi)部分設(shè)有保護(hù)套筒(6)，在燒嘴體(10)頭部前端位置設(shè)有氣體分布器9，氣體分布器(9)和燒嘴體 (10)通過(guò)斜拉肋(8)固定。2.如權(quán)利要求1所述的用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，其特征是在保護(hù)套筒(6)內(nèi)填充隔熱棉(7)。3.如權(quán)利要求1所述...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：于曉亮，劉文杰，劉小波，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：西安航天遠(yuǎn)征流體控制股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：