JPS5849587B2 - パラレルフロ−型改質炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭化水素改質装置の外熱式改質炉特にその対流
部における排熱回収部に関する。

従来例えばナフサに水蒸気を加えてアンモニャを作るた
めの原料となる水素を得たり、またはナフサを改質して
生或されたメタン、一酸化炭素、水素等を精製して都市
ガスを得たりなどする場合に使用される炭化水素改質装
置６こおける外熱改質炉の排熱回収部では排ガスは順次
排熱回収機器を通過する所謂シングルフロー型であり、
装置起動時や再起動時などで各排熱回収機器で回収熱量
を調整することや排熱回収ボイラでのスチーム発生を短
時間に増加させることが困難であった。

この対策として排熱回収部入口に補助バーナを設け、一
時的に熱量を増加する手段も考えられているが、バーナ
炎の排熱回収ボイラ管への接触または高温燃焼排ガスに
よる排熱回収ボイラ焼損などの危険性が犬であった。

本発明は燃焼排熱回収部を２分岐した所謂パラレルフロ
ー型とし、各排熱回収機器に流れる排ガス量を調整する
ことにより容易に排熱回収量が調節できるようにしたも
ので、装置の起動時間の短縮化や定常操業、負荷変動操
業時に排熱回収量の調節による熱効率の増加を町能にし
たものである。

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

１は炭化水素改質装置における外熱式改質炉であり、原
料ライン２から原料炭化水素が、またプロセス・スチー
ムライン３からプロセス・スチームが、比例制御器３０
により制御されて一定の比率で、外熱される反応管４に
導入される乙該反応管４では触媒を介してスチーム改質
反応が発生し、生或された改質ガスはライン５を経て導
出され、以後の精製処理を受サる。

加熱用燃料は燃料ライン６から、予熱空気は空気ライン
７から共は改質炉１に設けられたバーナ８に送られ、こ
こで燃焼することによってスチーム改質に必要な反応管
４に供給される。

燃料量および空気量は、互いに一定の比率になるように
比例制御器３１で制御され、かつ反応管４の温度が一定
になるように温度指示制御器２６で自動的に調節される
。

燃焼排ガスは一方の煙道に排熱回収ボイラ９を、他方の
煙道に蒸気過熱器１０を設けたパラレルフロー型の排熱
回収部１１を通り、その後空気予熱器１２で空気ライン
７の空気を予熱し、誘引ファン１３から煙突１４を通し
て排出される。

また排熱回収ボイラ９によりスチームドラム１６に発生
したスチームは、圧力が一定になるように圧力指示制御
器２８により該圧力を検出して圧力制御バルブ１７から
その一部が系外に放出されるが、その量が系内のプロセ
ス変動を吸収できる量になるように流量指示制御器２９
で該放出量を検出してバルブ１８を自動的に作動させ、
排熱回収ボイラ９側を通過する排ガス量を調節する。

バルブ１９はバルブ１８と逆動作をするように構或され
、こ・れにより蒸気過熱器１０側を通過する排ガス量が
調節される。

従って余分の排熱は蒸気過熱器１０および空気予熱器１
２で回収でき、系外に放出されるスチーム量が従来より
も大幅に少なくなるので、加熱用燃料の使用量も少なく
なる。

なお２７は温度計である。

次に起動時の操業動作について説明する。

起動時には最初にバルブ２０を開き、原料ライン２より
反応管４に窒素ガスを通し、バルブ２２，２３，２４お
よび２５を開き、誘引ファン１３および押込ファン１５
を起動し、バーナ８を点火し、反応管４の中の触媒を加
熱する。

この時蒸気過熱器１０側のバルブ１９を閉じ、排熱回収
ボイラ９側のバルブ１８を全開し、燃焼排ガスを排熱回
収ボイラ９側の煙道に全量通す。

またス千−ムドラム１ １６のセット圧を定常操業時の例えば約−とじて２ おく。

スチームが発生するに従って圧力制御バルブ１７を開き
、発生スチームは系外に放出される。

蒸気過熱器１０側の煙道にはバルブ１９より漏洩する排
ガスしか流れないので、オーバーヒートする心配はなく
、また次の操作に必要なスチームを従来のシングルフロ
ーに比べ短時間に得られる。

次にバルブ２１を開き、発生したスチームを蒸気過熱器
１０を通して反応管４に導入する。

スチームを反応管４に通すことにより反応管４を赤熱す
ることなく、バーナ８の負荷を増加でき、反応管４の出
口温度を約７５０℃まであげることができる。

そして燃焼排ガス量が増加することによりスチームの発
生量が増加し、スチームドラム圧が上昇するので、圧力
制御バルブ１７が作動し、余分のスチームが系外に放出
される。

これを検出してバルブ１８を絞るとバルブ１９が開き、
蒸気過熱器１０側の煙道にも排ガスが流れ、スチームが
過熱される。

さらにスチーム発生量が増加し、スチームドラム１６の
圧力が上昇するので、次にスチームドラム１６のセット
圧をあげる。

このようにしてスチームドラム１６の圧力およびスチー
ムの温度を定常状態にもっていく。

そして原料ライン２を通して反応管４に水素を導入し、
触媒を還元した後原料を導入する。

原料を導入することによりスチーム改質反応が開始され
るので、反応管４の出口温度を下げないようにバーナ８
の負荷を増加させる。

それに伴ない燃焼排ガス量が増加し、スチーム発生量も
増加する。

スチーム発生量増加に伴ないスチームドラム１６の圧力
が上昇するので、圧力制御バルブ１７が作動し、余分の
スチームが系外に放出されるが、次に反応管４に導入さ
れるスチーム量を増やし、原料導入量も増やす。

このようにスチームドラム１６の圧力保持のため系外に
放出されるスチーム量を最少に保持しながら装置の負荷
を定常状態にもっていくが、この操業は系外放出スチー
ム量を最少になるようにバルブ１８．１９が自動的に作
動し、かくしてスチーム発生量および過熱スチームの温
度が制御される。

このようにして起動時の各操業における必要なスチーム
を容易にかつ短時間に得ることができるわなお排熱回収
ボイラ９側のバルブ１８と蒸気過熱器１０側のバルブ１
９は、手動操作により、同時操作できるようにしても、
また別個に操作できるようにしてもよく、この場合も同
様の効果が得られる。

以上の如く、一般に外熱式改質炉を有する炭化水素改質
装置ではプロセス・スチーム量の確保が不町欠であるが
、本発明によれば各操業におけるこのような所要スチー
ム量が容易に得られるとともに、起動時間の短縮、負荷
変動時間の短縮がはかれる。

また本発明によれば、系外に放出されるスチーム量を大
幅に減少させることができるので、加熱用燃料の使用量
を少なくでき、定常操業時における熱効率の増加がはか
れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すフローシー１へである。 １・・・・・・外熱式改質炉、２・・・・・・原料ライ
ン、３・・・・・・プロセス・スチームライン、４・・
・・・・反応管、６・・・・・・燃料ライン、７・・・
・・・空気ライン、８・・・・・・バーナ、９・・・・
・・排熱回収ボイラ、１０・・・・・・蒸気過熱器、１
１・・・・・・排熱回収部、１６・・・・・・スチーム
ドラム、１７・・・・・・圧力制御バルブ、１８，１９
・・・・・・バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炭化水素改質装置の外熱改質炉の対流部における燃
   焼排熱回収部を排熱回収ボイラをもった煙道と蒸気過熱
   器をもった煙道の２つに分岐して構威し、それそれの煙
   道に開閉町能なバルブを設け、前記排熱回収ボイラによ
   り得られた蒸気を前記蒸気加熱器を介して反応管に供給
   すると共に、前記排熱回収ボイラにより得られた蒸気の
   一部を系外に排出町能に構或したことを特徴とするパラ
   レルフロー型改質炉。