【正文】 目前，圓筒爐和立式爐輻射段過(guò)?？諝庀禂?shù)約為 ,對(duì)流段過(guò)?？諝庀禂?shù)約為 。過(guò)?？諝鉁囟忍髸?huì)降低火焰溫度，降低輻射熱的吸收率，結(jié)果將使?fàn)t效率降低。 過(guò)?？諝庀禂?shù)：進(jìn)入爐膛的實(shí)際空氣量與理論空氣量之比。 （ 3）改進(jìn)燃燒器性能和選用高效燃燒器是降低過(guò)剩空氣系數(shù)的重要措施。 （ 2）爐體不嚴(yán)，漏風(fēng)量多是造成過(guò)剩空氣系數(shù)大的主要原因之一。 2 降低加熱爐過(guò)?？諝庀禂?shù) （ 1）調(diào)節(jié)好 “ 三門(mén)一板 ” 。 （ 4）精心操作，確保爐膛溫度均勻 ,防止局部過(guò)熱和管內(nèi)結(jié)焦 ,是保證爐管正常傳熱能力的必要條件。 （ 2）設(shè)置吹灰器：爐管表面積垢會(huì)大大降低爐管的傳熱能力。 在無(wú)外界熱源預(yù)熱燃燒用空氣時(shí)，加熱爐熱效率 η 通常可按以下兩種方法進(jìn)行簡(jiǎn)化估算： （ 1）根據(jù)爐管內(nèi)物料吸熱量和燃料 用量用下式計(jì)算（正平衡計(jì)算）： η = )lQBQ ?（有 式中 η――― 加熱爐熱效率 % 25 Q 有 ―― 全爐物料吸熱料即全爐有效熱負(fù)荷 MJ/H B――― 燃料用料 Kg/h (2)根據(jù)煙囪排煙溫度 Ts，及熱剩空氣系數(shù) a 值，由下式進(jìn)行近似計(jì)算（反平衡計(jì)算）： η = 1{q+(24)%} 式中 q―― 與排煙溫度及過(guò)?？諝庀禂?shù) A 有關(guān)的常數(shù)，可用有關(guān)圖查出。 加熱爐的熱效率：加熱爐爐管內(nèi)物料所吸收的熱量占燃料燃燒所發(fā)出的熱量及其它供熱之和的百分?jǐn)?shù)即為加熱爐的熱效率。 煙囪： 煙氣離開(kāi)對(duì)流時(shí)的溫度一般為 300～ 450 度為好，為降低加熱爐熱損失，提高加熱爐效率，可用空氣預(yù)熱器回收這部分熱量，使煙氣溫度降至 150 度左右。煙氣沖刷爐管速度越快，傳熱的能力越大。為了提高傳熱強(qiáng)度值要保證火焰不直接撲到爐管上，應(yīng)盡量減小爐膛體積，這樣可以節(jié)省投資。 輻射室： 燃燒需要一定的空間才能燃燒完全，所以輻射室的體積較大，由于火焰溫度很高（可達(dá) 1500～ 1800 度左右），熱量主要用輻射方式傳送。 （六） 加熱爐機(jī)理 管式加熱爐一般都有 4 個(gè)主要部分構(gòu)成 :輻射室、對(duì)流室、煙囪、和燃燒器。 二、鍋爐排污： 汽包內(nèi)蒸汽，被不斷輸送出去，爐水鹽度不斷升高，甚至析出，如果鹽份 24 在受熱壁面結(jié)垢，就地大大提高傳熱熱阻，致使蒸發(fā)量降低，被冷卻工藝氣溫度升高，滿(mǎn)足不了工藝要求，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成設(shè)備損壞等重大事故。 汽水混合物經(jīng)上升管送到汽包后，通過(guò)波形板分離器分離裝置，把汽水混合物分離開(kāi)，飽和蒸汽被輸送出去，水依然留到汽包內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。這些汽水混合物，由于其重度較汽包中的水要輕，故而又從上升管循環(huán)至汽包，在循環(huán)中，與高溫介質(zhì)再一次換熱 ，這樣就實(shí)現(xiàn)了水的循環(huán)。稱(chēng)自然循環(huán)。 （五） 廢熱鍋爐機(jī)理簡(jiǎn)述 一、自然循環(huán)鍋爐原理： E— 101， F101 對(duì)流室的蒸發(fā)段都屬于自然循環(huán)鍋爐。 以上兩個(gè)余熱鍋爐共用一個(gè)汽包（ V103），并分別和 V103 組成自然循環(huán)回路，產(chǎn)生的汽水混合物，經(jīng) V103 汽液分離 后生成飽和蒸汽。 轉(zhuǎn)化爐出口轉(zhuǎn)化氣的溫度為 820℃，為了滿(mǎn)足下一步中溫變換反應(yīng)的需要，設(shè)置了轉(zhuǎn)化氣余熱鍋爐（ E101）。 （四） 余熱回收系統(tǒng) 本裝置設(shè)置余熱鍋爐的目的，就是為了有效的利用能源，從而達(dá)到降低產(chǎn)品能耗和滿(mǎn)足工藝要求。 hr。 二、壓力 壓力對(duì)變換反應(yīng)平衡移動(dòng)無(wú)影響，但壓力增大，反應(yīng)速度會(huì)加快，即加壓可以節(jié)省催化劑用量，提高反應(yīng)速度，但作為整個(gè)工藝流程中的一部分，中變部分的壓力還受控 于前部轉(zhuǎn)化過(guò)程壓力的制約，為 左右。 反應(yīng)機(jī)理 CO 變換反應(yīng)的化學(xué)方程式為： CO+H2O（汽） =CO2+H2+41200KJ/Kgmol 這是一個(gè)可逆、放熱，反應(yīng)前后氣體體積不變的化學(xué)反應(yīng)，從平衡移動(dòng)的原理可知，壓力對(duì)反應(yīng)平衡沒(méi)有影響，降低溫度或增大水蒸汽均有利于反應(yīng)正向（向右）進(jìn)行。中變反應(yīng)器出口 CO 濃度小于 3%（干、體）。 hr。空速的選擇依催化劑的活性及系統(tǒng)壓力高低而定。我裝置爐管入口處水碳比為 ～ 。水碳比高，從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)上都有利于烴類(lèi)蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的發(fā)生。溫度升高，甲烷含量會(huì)降低，為保證原料的利用率及工業(yè)氫的純度，控制轉(zhuǎn)化爐出口轉(zhuǎn)化氣中甲 22 烷濃度≧ 6%（干、體）。一般控制爐管出口轉(zhuǎn)化氣溫度在 800～ 820℃，設(shè)計(jì)爐管入口溫度 500℃，出口 820℃。 轉(zhuǎn)化爐管氣體入口溫度高一點(diǎn)可以降低轉(zhuǎn)化爐輻 射段的熱負(fù)荷，而且可以使原料氣進(jìn)入爐管爐很快可以達(dá)到反應(yīng)溫度，從而提高了催化劑的生產(chǎn)能力。 一、壓力 從平衡移動(dòng)的角度來(lái)講，低壓有利于反應(yīng)的正向進(jìn)行，但我們選擇的操作壓力并不是很低，為 左右，原因主要是出于以下三方面考慮，第一，加壓可以節(jié)省后續(xù)用氫單位設(shè)備的壓縮功率，第二，在一定程度內(nèi)加壓可以節(jié)省設(shè)備投資，第三，加壓有利于生產(chǎn)余熱的利用。這些反應(yīng)與轉(zhuǎn)化反應(yīng)一起構(gòu)成了一個(gè)極復(fù)雜的平行、順序反應(yīng)體系，而且不可避免地造成了轉(zhuǎn)化催化劑的表面結(jié)碳，降低轉(zhuǎn)化催化劑的活性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)釀成事故。這些高級(jí)烴類(lèi)與水蒸汽反應(yīng) 的平衡常數(shù)都很大，亦即高級(jí)烴的平衡濃度非常小，因此，認(rèn)為較高烴類(lèi)的轉(zhuǎn)化是完全的，其反應(yīng)通式如下： CnHm+nH2O（蒸汽） =nCO+（ n+m/2） H2Q 實(shí)際上，轉(zhuǎn)化爐內(nèi)進(jìn)行烴類(lèi)蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)是很復(fù)雜的。 裝置轉(zhuǎn)化爐出的轉(zhuǎn)化氣中 H2，濃度約為 71%，甲烷含量≧ %（干基） 反應(yīng)機(jī)理 CH4+H2O（蒸汽） = CO+3H2206000KJ/Kgmol CO+H2O（蒸汽） = CO2+H2+41200KJ/Kgmol 第一反應(yīng)叫轉(zhuǎn)化反應(yīng)，第二反應(yīng)叫變換反應(yīng)，兩個(gè)反應(yīng)均可逆反應(yīng)，在轉(zhuǎn)化反應(yīng)操作溫度范圍內(nèi)，兩反應(yīng)的化學(xué)平衡均存在，所以氣體在平衡狀態(tài)下總會(huì)有一定量的 CH CO、 CO H2 和 H2O（汽）五種成分。但同時(shí)操作費(fèi)用會(huì)上升，也會(huì)受到設(shè)備材質(zhì)方面的限制，設(shè)計(jì)氫氣過(guò)量率≦ 。噻吩一類(lèi)的化合 物較難反應(yīng)，同一系列化合物中，分子量愈大都愈易反應(yīng)，我裝置設(shè)計(jì)加氫系統(tǒng)溫度 360℃，最高不得超過(guò) 420℃，以防烴類(lèi)熱裂解而造成結(jié)碳。平衡常數(shù)的數(shù)值都很大，只要反應(yīng)速度足夠快，有機(jī)硫的轉(zhuǎn)化是很完全的。 下面以脫硫反應(yīng)為例，說(shuō)明原料的加氫凈化過(guò)程： 硫醇加氫 R— SH+H2 = RH+H2S 硫醚加氫 R— S— R′ +2H2 = RH+R′ H+H2S 噻吩加 氫 C4H4S+4H2 = n— C4H10+H2S 二硫化碳加氫 CS2+4H2 = CH4+2H2S 氧化鋅脫硫 H2S+ZnO = ZnS+H2O（汽） 以上反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)很大，因此，我們提供一個(gè)能保證反應(yīng)速度足夠快的反應(yīng)溫度，有機(jī)硫的轉(zhuǎn)化與脫除是很完全的。有機(jī)硫化物不能在氧化鋅脫硫劑上直接反應(yīng)被脫除，必須經(jīng)加氫轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)硫化物硫化氫后方可被氧化鋅脫硫劑吸附脫除，有機(jī)硫化物在原料中一般有硫醇、硫醚、二硫醚和環(huán)狀硫化物（噻吩及其衍生物）等，原料中的硫化物絕大部分是有機(jī)硫化物。加氫精制后原料的含硫量降至 以下以保護(hù)后邊催化劑的活性。 由轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段，轉(zhuǎn)化氣廢熱鍋爐產(chǎn)生的 （ V103）分液后大部分作為轉(zhuǎn)化工藝所需的水蒸 汽被消耗，多余部分經(jīng)壓控閥（ PV311） 20 并入 。 溫度約 930℃的轉(zhuǎn)化爐（ F101）輻射段出口的煙道氣依次進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段的轉(zhuǎn)化原料預(yù)熱段、加氫原料加熱段，蒸汽發(fā)生段，空氣預(yù)熱段，煙道氣被冷卻至約 200℃經(jīng)引風(fēng)機(jī)（ C102）排入煙囪。 由中變氣分液罐（ V102）分 出的酸性冷凝水與裝置外來(lái)的除鹽水混和后進(jìn)入脫氧槽。 中變氣在 PSA單元中經(jīng)物理吸附，在吸附塔（ T201/） 頂引出產(chǎn)品氫氣送出裝置。 出口約 820℃～ 830℃ 、 （ E101）的管程與殼程的鍋爐給水換熱發(fā)生 ，轉(zhuǎn)化氣則降至 300℃左右進(jìn)入中溫變換反應(yīng)器 (R103)，在反應(yīng)器內(nèi) CO與水蒸汽繼續(xù)反應(yīng) ，生成 CO2和氫氣 ,出口的中變氣 CO含量 3%(V)。出口約 370℃的加氫生成氣進(jìn)入兩臺(tái)串聯(lián)的脫硫反應(yīng)器（ R102/），在反應(yīng)器內(nèi) H2S被氧化鋅吸附生 成硫化鋅，脫硫后的氣體中 H2S要求 。 第二章 工藝流程說(shuō)明及原理 第一節(jié) 工藝流程說(shuō)明 壓力為 后在壓縮機(jī)入口緩沖罐（ V101）緩沖。排污水送入定期排污擴(kuò)容器，并加入新鮮水冷卻至 50℃以下排放。經(jīng) P102 隨除鹽水進(jìn)入中壓產(chǎn)汽系統(tǒng)。該飽和蒸汽一部分供造氣單元自用，其余減壓至 送出裝置 至 蒸汽管網(wǎng)。 ②中壓產(chǎn)汽系統(tǒng) 來(lái)自中壓鍋爐給水泵（ P101A、 B）的除氧水經(jīng)過(guò)鍋爐給水預(yù)熱器 (E102)、預(yù)熱至飽和溫度后進(jìn)入中壓汽水分離器 (V103)中。除氧用蒸汽自裝置內(nèi)部來(lái)。分離的工藝?yán)淠?，直接進(jìn)入除氧器，除氧后作為鍋爐給水回收利用。 各吸附塔的工作過(guò)程與 A 塔均完全相同，只是在時(shí)間上互相錯(cuò)開(kāi)一個(gè)吸附時(shí)間，五個(gè)塔交替吸附即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)分離提純氫氣的目的。 11? 產(chǎn)品氣升壓過(guò)程 經(jīng)連續(xù)三次均壓升壓過(guò)程后， A 塔壓力已升至 左右 ,這時(shí)用產(chǎn)品氫對(duì)吸附塔進(jìn)行最后的升壓，直到使其達(dá)到吸附壓力。 9） 二均升壓過(guò)程 三均升壓過(guò)程結(jié)束后， A 塔通過(guò)程控閥與剛完成一均降壓步驟的塔相連進(jìn)行均壓升壓，回收該塔死空間內(nèi)的高壓氫氣，同時(shí) A塔壓力得以繼續(xù)上升，直到兩塔壓力基本相等。使被吸附組分從吸附劑中完全解吸出來(lái)送入解吸氣緩沖罐 V202。逆放出的解吸氣被送入解吸氣緩沖罐 V202。 5? 順?lè)胚^(guò)程 三均降壓過(guò)程結(jié)束后， A 塔壓力已降至 左右 ,這時(shí) A 塔通過(guò)程控閥將塔內(nèi)剩余的部分氫氣放入順?lè)艢夤?V201 直到壓力降至 左 ,結(jié)束順?lè)胚^(guò)程。 4）三均降壓過(guò)程 二均降壓結(jié)束后， A 塔又通過(guò)程控閥與剛完成沖洗再生的塔相連進(jìn)行均壓，這時(shí) A 塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就接著均入該塔，得以繼續(xù)回收。 3）二均降壓過(guò)程 一均降壓結(jié)束后， A 塔又通過(guò)程控閥與剛完成三均升步驟的塔相 連進(jìn)行均壓，這時(shí) A 塔死空間內(nèi)的高壓