一種采用低氮燃燒的廢硫酸裂解爐制造技術

一種采用低氮燃燒的廢硫酸裂解爐，其特征在于：裂解爐為臥式結構，爐體長度和管口的開孔尺寸由整個制酸系統的規模確定；裂解爐腔體內部分為前段、中段、后段三部分，前段為低氮燃燒室、中段為爐氣混合室、后段為高溫氧化室；裂解爐包括外保溫層、殼體、隔熱保溫層、耐火耐酸層；裂解爐殼體包括筒體、端板和支座。本實用新型專利技術最大的優點在于節能、環保、高效和安全穩定。

【技術實現步驟摘要】


本專利技術屬于化工環保
，具體涉及一種采用低氮燃燒技術的廢硫酸裂解工藝所用的廢酸裂解爐。

技術介紹

我國的各類相關化工裝置,如涉及到磺化、烷基化、水合水解、凈化及脫水等工藝，每年都會副產大量廢硫酸，尤其是國內眾多煉廠的烷基化裝置在生產異辛烷過程中，每生產1噸烴基化油要產生80～100kg的廢硫酸，該廢硫酸黏度大，色質差，難處理，除含有80～85%的硫酸外，還含有8～14%的有機物和水。目前廢硫酸的處理方法主要有以下幾種：1.堿中和法，讓硫酸跟各種無機堿進行中和反應，制取硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鈣等。2.脫除雜質后濃縮，通過吸附、過濾、氧化、蒸餾、氣提、萃取等方式脫除廢硫酸中的有機和無機雜質，然后對除雜后的稀硫酸進行濃縮得到工業用濃硫酸。3.還原分解法，用烴類將廢硫酸還原分解為二氧化硫，然后進一步處理。4.高溫裂解法，將廢硫酸高溫分解回收二氧化硫、三氧化硫或硫磺。這些處理方法都存在工藝繁復、處理成本高、產品質量參差不齊、處理不徹底等問題。同以上處理方法相比，廢硫酸裂解制硫酸的方法可以從根本上解決廢硫酸的處理問題，但廢硫酸裂解要消耗天然氣，具有一定的處理成本，本專利技術就是為了燃燒石化企業產生的含氨廢氣作為熱源，而且尾氣NOX能夠達到環保要求，又減少天然氣的用量，降低廢酸處理成本。
本專利技術的主要特點就是能夠處理含氨廢氣，尾氣NOX不超標，減少天然氣的用量，降低廢酸處理成本，并且產品收率高、產品質量好，生產過程綠色環保等優點，并且副產大量蒸汽，可以用來發電或供給廠區其他需要蒸汽的設備，具有很好的環境效益和經濟效益。<br/>
技術實現思路

本專利技術是針對上述現狀，而提出的一種采用低氮燃燒技術的廢硫酸裂解工藝所用的裂解爐，以適宜處理各種化工裝置副產的廢硫酸，尤其適用于煉油廠烷基化裝置產生的大量高濃度、高有機物含量的廢硫酸，通過使廢硫酸在裂解爐中裂解制取含二氧化硫的煙氣，繼而進入后續制酸系統制取成品硫酸。
本專利技術中的裂解爐是這樣來實現的：采用低氮燃燒的廢硫酸裂解爐，其特征在于：裂解爐為臥式結構，爐體長度和管口的開孔尺寸由整個制酸系統的規模確定；裂解爐腔體內部分為前段、中段、后段三部分，前段為低氮燃燒室、中段為爐氣混合室、后段為高溫氧化室；裂解爐包括外保溫層、殼體、隔熱保溫層、耐火耐酸層；爐頭端板上設有廢硫酸噴槍、主燃燒器、手孔；爐體上設有防爆孔、火焰監視器、視鏡、副燃燒器、測溫點、測壓點、人孔、排氣孔；爐內中部交替設置上開孔擋火墻和下開孔擋火墻，形成爐氣混合室，并設有空氣進口，爐氣出口設置在裂解爐尾部；裂解爐殼體包括筒體、端板和支座。
一般地，裂解爐基礎的預埋鋼板上焊接有若干組支座滾子，每組支座滾子對應一個裂解爐的支座。
裂解爐設有外保溫層，外保溫層采用復合硅酸鹽纖維氈、陶瓷纖維氈或巖棉保溫材料。
筒體為鋼板制作，筒體外設有數道加強圈；筒體內側焊接有龜甲網或錨固釘結構，用于固定隔熱保溫層；錨固釘的結構形式Y型、V型、S型或Ω型；筒體內側設有防腐隔熱層；筒體上設有防爆孔、火焰監視器、視鏡、人孔、副燃燒器、測溫點和測壓點；筒體由支座支撐，支座由鋼板焊接而成；支座的個數為至少4個；每組支座滾子由至少2根圓鋼制成。
裂解爐的前后兩端為端板，端板為鋼板制作；端板外側焊接加強角鋼，內側結構與筒體相同；爐頭端板設有至少一個廢酸噴槍，至少一個燃燒器，一個手孔，爐體尾部的端板設有爐氣出口。
隔熱保溫層為1～3層；隔熱保溫層的橫向和縱向上每隔1～3m設置一道伸縮縫；伸縮縫寬度為5～40mm；隔熱保溫層之間，以及隔熱保溫層和耐火耐酸層之間的伸縮縫錯縫設置，錯縫距離大于100mm；隔熱保溫層引入至少一道加強筋，擋火墻下的隔熱保溫層內埋入承重結構；加強筋和承重結構的材質為高鋁磚或與耐火耐酸層材質相同的磚。
耐火耐酸層采用預制好的異型耐火耐酸磚砌筑，磚縫間用耐火膠泥填實；耐火耐酸層每隔1～4m設置一道寬度為5～40mm的環形伸縮縫，伸縮縫內填塞硅酸鋁纖維。
裂解爐的中部設置至少2道擋火墻；擋火墻用磚的材質與耐火耐酸層相同；擋火墻有下部開孔和上部開孔兩種，兩種擋火墻交錯設置，形成爐氣混合室，并設有空氣進口；下開孔擋火墻的下部設有若干個開孔，下部用焊接在殼體上的鋼板支撐，上開孔型擋火墻上部留有氣體出口；擋火墻內部以及擋火墻與環形耐火耐酸層之間設置5～20mm的伸縮縫，伸縮縫內填塞硅酸鋁纖維。
廢硫酸噴槍、燃燒器、手孔設置在爐頭端板；廢酸噴槍安裝孔個數至少為1個；燃燒器的個數至少為1個；手孔的個數為1個；裂解爐前后腔體的上部各設有1個防爆孔；爐體的側面設有至少1個火焰監視器，至少1個視鏡，至少1個副燃燒器，至少2個測溫點，至少2個測壓點，至少2個排氣孔；至少1個人孔；爐氣出口設置在裂解爐尾部。
支座滾子焊接在土建基礎的預埋鋼板上，整個裂解爐放置于支座滾子上。
本專利技術的最大的特點在于節能、環保、高效和安全穩定。以含氨廢氣作為熱源，減少天然氣的用量，裂解爐內溫度在600℃以上，配備的廢酸噴槍具有優異的霧化效果，爐氣也保證了足夠長的停留時間，使得廢硫酸裂解率接近100%；另外，考慮到酸性高溫爐氣的腐蝕性，裂解爐的耐火耐酸層采用耐酸耐火磚砌筑；隔熱保溫層采用澆注料現場搗制澆注，施工簡單方便且整體性好；隔熱保溫層伸縮縫的設置考慮澆注料的特性不采用通縫；裂解爐筒體上部設置防爆膜片，這些都使得裂解爐運行更加安全可靠。
附圖說明
以下附圖為本專利技術裂解爐的結構示意圖，其作用只為結合上述的文字來說明來裂解爐的結構，而不是用于限定本專利技術的范圍。
圖1是本專利技術實施例裂解爐結構示意圖。
圖2是實施例裂解爐爐頭結構示意圖。
圖3是實施例裂解爐爐尾結構示意圖。
圖中，管口：a、視鏡，b、人孔，c、測溫點，d、副燃燒器，e、爐氣出口，f、廢硫酸噴槍，g、主燃燒器，j、火焰監視器，k、手孔，m、備用孔，n、測壓點，o、排氣孔，p、防爆孔，q、空氣進口。
圖中，1、加強圈，2、外保溫層，3、筒體，4、防腐隔熱層，5、隔熱保溫層，6、錨固釘，7、耐火耐酸層，8、端板，9、支座，10、支座滾子，11、加強角鋼。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本技術加以詳細描述。
實施例：采用低氮燃燒的廢硫酸裂解爐結構參見附圖1，裂解爐為臥式結構，爐體長度和管口的開孔尺寸由整個制酸系統的規模決定；裂解爐腔體內部分為前段、中段、后段三部分，前段為低氮燃燒室、中段為爐氣混合室、后段為高溫氧化室，裂解爐主要結構包括外保溫層(2)、殼體、隔熱保溫層(5)、耐火耐酸層(7)；爐頭端板上設有廢硫酸噴槍(f)、主燃燒器(g)、手孔(k)；爐體上設有防爆孔(p)、火焰監視器(j)、視鏡(a)、副燃燒器(d)、測溫點(c)、測壓點(n)、人孔(b)、排氣孔(o)；爐內中部交替設置上開孔擋火墻(Ⅱ型)和下開孔擋火墻(Ⅰ型)；形成爐氣混合室，并設有空氣進口(q)，爐氣出口(e)設置在裂解爐尾部；裂解爐基礎的預埋鋼板上焊接有若干組支座滾子（10），每組支座滾子對應一個裂解爐的支座（9）,安裝時，將裂解爐置于支座滾子之上。
裂解爐設有外保溫層（2），外保溫層采用復合硅酸鹽纖維氈、陶瓷纖維氈或巖棉等保溫材料；裂解爐殼體由筒體（3）、端板（8）和支座（9）組成。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種采用低氮燃燒的廢硫酸裂解爐，其特征在于：裂解爐為臥式結構，爐體長度和管口的開孔尺寸由整個制酸系統的規模確定；裂解爐腔體內部分為前段、中段、后段三部分，前段為低氮燃燒室、中段為爐氣混合室、后段為高溫氧化室；裂解爐包括外保溫層、殼體、隔熱保溫層、耐火耐酸層；爐頭端板上設有廢硫酸噴槍、主燃燒器、手孔；爐體上設有防爆孔、火焰監視器、視鏡、副燃燒器、測溫點、測壓點、人孔、排氣孔；爐內中部交替設置上開孔擋火墻和下開孔擋火墻，形成爐氣混合室，并設有空氣進口，爐氣出口設置在裂解爐尾部；裂解爐殼體包括筒體、端板和支座。

【技術特征摘要】
1.一種采用低氮燃燒的廢硫酸裂解爐，其特征在于：裂解爐為臥式結構，爐體長度和管口的開孔尺寸由整個制酸系統的規模確定；裂解爐腔體內部分為前段、中段、后段三部分，前段為低氮燃燒室、中段為爐氣混合室、后段為高溫氧化室；裂解爐包括外保溫層、殼體、隔熱保溫層、耐火耐酸層；爐頭端板上設有廢硫酸噴槍、主燃燒器、手孔；爐體上設有防爆孔、火焰監視器、視鏡、副燃燒器、測溫點、測壓點、人孔、排氣孔；爐內中部交替設置上開孔擋火墻和下開孔擋火墻，形成爐氣混合室，并設有空氣進口，爐氣出口設置在裂解爐尾部；裂解爐殼體包括筒體、端板和支座。
2.根據權利要求1所述的廢硫酸裂解爐，其特征在于：裂解爐基礎的預埋鋼板上焊接有若干組支座滾子，每組支座滾子對應一個裂解爐的支座。
3.根據權利要求1所述的廢硫酸裂解爐，其特征在于：裂解爐設有外保溫層，外保溫層采用復合硅酸鹽纖維氈、陶瓷纖維氈或巖棉保溫材料。
4.根據權利要求1所述的廢硫酸裂解爐，其特征在于：筒體為鋼板制作，筒體外設有數道加強圈；筒體內側焊接有龜甲網或錨固釘結構，用于固定隔熱保溫層；錨固釘的結構形式Y型、V型、S型或Ω型；筒體內側設有防腐隔熱層；筒體上設有防爆孔、火焰監視器、視鏡、人孔、副燃燒器、測溫點和測壓點；筒體由支座支撐，支座由鋼板焊接而成；支座的個數為至少4個；每組支座滾子由至少2根圓鋼制成。
5.根據權利要求1所述的廢硫酸裂解爐，其特征在于：裂解爐的前后兩端為端板，端板為鋼板制作；端板外側焊接加強角鋼，內側結構與筒體相同；爐頭端板設有至少一個廢酸噴槍，至少一個燃燒器，一個手孔，爐體尾部的端...

【專利技術屬性】
技術研發人員：江碧清，魏蘭，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，南化集團研究院，
類型：新型
國別省市：江蘇;32