CN202016994U - 一种常压间歇式天然气的改制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种天然气的改制装置，属于天然气制气领域。一种常压间歇式天然气的改制装置，其特征在于：包括二筒式天然气改制炉，所述二筒式天然气改制炉包括蒸蓄器和反应器，在所述蒸蓄器底部增加引入少量空气的小空气管道。本实用新型的改制装置通过在现有改制装置上增加了在制气过程中引入少量空气的小空气管道，通过少量空气提高催化床的温度，同时少量空气的作用使得成品改质气含有产生的废气，从而降低改质气的热值；另增加长明火空气管道的设置，引入更大流量的少量空气在燃烧后与天然气一起改制，在保证改质气的同时更增加了改质气中的废气量，从而达到降低改质气热值的目的，提高城市燃气的转换效率，节约能源。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种天然气的改制工艺，尤其涉及常压间歇式天然气的改制工艺。
背景技术
上海吴淞煤气制气有限公司于2001年从翁尼亚—盖奇三筒式间歇式重油裂介制气炉引进改造了二筒式天然气改制炉，天然气改制的工艺过程是以CH4为主要成分的高热值天然气（40 MJ/M3）在高温催化条件下与蒸汽进行水煤气转化反应，生成H2、CO为主要成分的低热值（11.7MJ/M3）改质气，该反应为吸热反应，为了使改制过程积聚热量，通过加热过程的燃烧产生，加热过程引入空气，与CH4燃烧，因此，常压间歇式天然气改制炉主要分为加热和改制二大阶段。
所述加热阶段即是通过加热积聚热量，创造改制阶段化学反应的条件，所述改制阶段的化学反应即是以CH4为主要成分的高热值天然气（40 MJ/M3）在高温催化条件下与蒸汽进行水煤气转化反应，生成H2、CO为主要成分的低热值（11.7MJ/M3）改质气。生成的改质气再同未改制的天然气直接掺混，即制成合格的城市燃气（15.9MJ/M3）出厂。由上可知，如能降低改质气的热值，增加天然气的直接掺混量，无疑能大大提高城市燃气在使用过程中的能源转换效率。
依照上述工艺，目前从翁尼亚—盖奇三筒式间歇式重油裂介制气炉改造而成的二筒式天然气改制炉包括蒸蓄器和反应器，整个改制设备包括二筒式天然气改制炉、余热锅炉和洗涤塔等，翁尼亚—盖奇二筒式天然气改制炉改制阶段的过程蒸汽不需进入燃烧室，而是从蒸蓄器底部进入，进行封闭制气。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种常压间歇式天然气的改制装置，解决现在天然气改制工艺中改质气热值偏高导致城市煤气使用中能源转换效率太低的缺陷。
技术方案
一种常压间歇式天然气的改制装置，其特征在于：包括二筒式天然气改制炉，所述二筒式天然气改制炉包括蒸蓄器和反应器，在所述蒸蓄器底部增加引入少量空气的小空气管道。
所述蒸蓄器内底部设有腔室状的燃烧室，小空气管道和过程蒸汽管道连接至蒸蓄器内燃烧室外，从外连接至燃烧室内设置长明火空气管道。
所述长明火空气管道设置在蒸蓄器侧面，外接端与小空气管道连接。
在所述小空气管道和长明火空气管道上设置带控制器的电动阀门，控制空气流量，在天然气管道上设置带控制器的电动阀门，控制天然气流量。
所述小空气管道的空气流量控制在500～4500m3/h。
所述二筒式天然气改制炉还包括控制单元，所述控制单元分别与所述小空气管道、长明火空气管道、天然气管道上设置的电动阀门的控制器连接，控制所述电动阀门的开启和关闭，所述控制单元还连接至整个天然气改制设备的控制中心，由控制中心控制所述控制装置制气阶段时开启处理。
有益效果
本实用新型的常压间歇式天然气的改制装置通过在现有改制装置上增加了在制气过程中引入少量空气的小空气管道，通过少量空气提高催化床的温度，同时少量空气的作用使得改质气含有产生的废气，从而降低改质气的热值；另增加长明火空气管道的设置，引入更大流量的少量空气在燃烧后与天然气一起改制，在保证改质气的同时更增加了改质气中的废气量，从而达到降低改质气热值的目的，提高城市燃气的转换效率，节约能源。
附图说明
图1为本实用新型改制装置的示意图。
其中：1-蒸蓄器，2-反应器，3-燃烧室，4-过程蒸汽管道，5-大风管道，6-小空气管道，7-长明火空气管道，8-加热天然气管道，9-电动阀门，10-制气天然气管道。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。
为提高城市燃气能源转换效率，改质气需要降低热值，降低热值的方法之一就是增加一定的废气量，可以有效降低改质气的热值。而增加废气量可以通过以下方法得到：
1、增加小空气的量
制气时在蒸蓄器底部进入少量空气（也称小空气）可提高催化床的温度，同时小空气的作用可使生产的改质气含有产生的废气，降低了改质气的热值，提高了天然气的直接掺混量。
2、增设长明火措施。
由于翁尼亚—盖奇二筒式天然气改制炉改制阶段的过程蒸汽不需进入燃烧室(从蒸蓄器底部进入)从而取消了长明火。增加小空气的量的方法如前所述，但是受催化床的温度的限制，当处理天然气在9万m3/日时，一般来说瞬时流量超过2000m3/h，催化床的温度将超过反应所需的值,因此无法再增加，而且在现有的封闭式制气工艺中，加空气后易燃烧，易爆炸。因此增设长明火，即在关闭烟囱改制制气阶段时燃烧室进入天然气和相应的空气使之燃烧，从而增加改质气中废气量，达到降低改质气热值的目的。
综合上述降低改质气热值的要求，在现有的改制装置上作出以下改进：
常压间歇式天然气的改制装置包括二筒式天然气改制炉，所述二筒式天然气改制炉包括蒸蓄器和反应器，在现有蒸蓄器底部增加小空气管道，在引入少量空气的小空气管道上分出长明火空气管道，长明火空气管道采用DN250，流量控制在800～4500m3/h，压力控制在14～12.5KPAa，温度为常温即可，在现有蒸蓄器底部设置腔室状的燃烧室，小空气管道和过程蒸汽管道连接至蒸蓄器内燃烧室外，将长明火空气管道引入燃烧室内，燃烧室内燃烧时的温度不低于800℃，空气和天然气之比10：1（体积比），通过长明火的设置，引入的空气燃烧后可同时制气，不会发生爆炸。在小空气管道和长明火空气管道上设置蝶阀D373H-10DN250，用于断开和调节空气风量，天然气管道上设置蝶阀用于断开和调节流量，制气阶段时开启，小空气管道也采用DN250，制气时空气流量可以控制在500～4500 m3/h。
所述二筒式天然气改制炉还包括控制单元，所述控制单元分别与所述小空气管道、长明火空气管道、天然气管道上设置的蝶阀的控制器连接，控制所述蝶阀的开启和关闭，所述控制单元还连接至整个天然气改制设备的控制中心，由控制中心控制所述控制装置制气阶段时开启处理。即制气阶段时，控制中心控制所述控制装置开启处理，分别根据燃烧要求和制气要求开启和封闭空气管道和天然气管道。燃烧瞬间关闭天然气管道，达到要求后开启天然气管道进行制气。
Claims (6)
1.一种常压间歇式天然气的改制装置，其特征在于：包括二筒式天然气改制炉，所述二筒式天然气改制炉包括蒸蓄器和反应器，在所述蒸蓄器底部增加引入少量空气的小空气管道。
2.如权利要求1所述的常压间歇式天然气的改制装置，其特征在于：所述蒸蓄器内底部设有腔室状的燃烧室，小空气管道和过程蒸汽管道连接至蒸蓄器内燃烧室外，从外连接至燃烧室内设置长明火空气管道。
3.如权利要求2所述的常压间歇式天然气的改制装置，其特征在于：所述长明火空气管道设置在蒸蓄器侧面，外接端与小空气管道连接。
4.如权利要求3所述的常压间歇式天然气的改制装置，其特征在于：在所述小空气管道和长明火空气管道上设置带控制器的电动阀门，控制空气流量，在天然气管道上设置带控制器的电动阀门，控制天然气流量。
5.如权利要求4所述的常压间歇式天然气的改制装置，其特征在于：所述小空气管道的空气流量控制在500～4500m3/h。
6.如权利要求4所述的常压间歇式天然气的改制装置，其特征在于：所述二筒式天然气改制炉还包括控制单元，所述控制单元分别与所述小空气管道、长明火空气管道、天然气管道上设置的电动阀门的控制器连接，控制所述电动阀门的开启和关闭，所述控制单元还连接至整个天然气改制设备的控制中心，由控制中心控制所述控制装置制气阶段时开启处理。
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