[实用新型]一种管式加热炉燃料气预热脱硫精制器

说明书

技术领域

本实用新型属于管式加热炉技术领域，具体涉及一种高效节能的管式加热炉燃料气预热脱硫精制器。

背景技术

管式加热炉是石油化工企业中使用的工艺加热炉，在耐火材料包围的燃烧室内，燃料燃烧产生的热量将炉管内的介质加热到所需的温度，使之产生反应或达到后续工艺的要求。目前，管式加热炉多以炼厂气或天然气为燃料，以空气作为氧化剂，经燃气燃烧器在辐射室内形成火焰，依次加热辐射炉管和对流炉管内的介质。

为满足管式加热炉深度节能的需要，通常采用燃料气精脱硫方法。燃料气精脱硫可以从根本上降低露点温度，减少加热炉及余热回收系统的烟气酸露点腐蚀，降低排烟温度，提高热效率。同时燃料气脱硫还可减少随烟气排放到大气的硫化物，减轻对环境的污染，不失为解决加热炉露点腐蚀的优选方法。但增加燃料气精脱硫系统会有如下问题，在常温条件下燃料气精脱硫催化剂硫容小，需要的精脱硫催化剂量大，燃料气精脱硫罐体积大，占地面积大，投资高。

随着环境的进一步恶化，国家对节能、减排要求提出了更高的要求。管式加热炉是石油化工行业主要耗能、排污设备，企业对加热炉热效率提出更高的要求。提高加热炉热效率主要是利用其低温烟气余热，目前主要是靠助燃空气与低温烟气换热来回收部分烟气余热，因为助燃空气量小于烟气量，且比热较烟气小，单纯靠助燃空气降低加热炉排烟温度很难将其降低至100℃以下，这也成为制约加热炉热效率提高的主要问题之一。增加燃料气预热器使加热炉燃烧用燃料气与加热炉低温烟气换热，可以进一步降低加热炉烟气温度至100℃以下，将加热炉热效率提高至95%以上。同时由于燃料气预热后会使脱硫精制催化剂硫容提高，减少催化剂用量，减小催化剂脱硫精制罐体积，降低投资，减小占地面积。但该方法需要在加热炉余热回收系统中再增加1台燃料气预热器，不仅增加了建设投资，而且也增加余热回收系统占地面积，使系统更加复杂。为此，需要开发一种结构紧凑、能同时实现燃料气预热和脱硫精制的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于石油化工行业的管式加热炉燃料气预热脱硫精制器，可克服现有技术中燃料气预热和脱硫使系统复杂的不足，使燃料气预热、脱硫精制系统更紧凑、简单和高效。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种管式加热炉燃料气预热脱硫精制器，包括壳体、换热管箱、换热管和脱硫催化剂；所述壳体内装有若干换热管，所述换热管之间留有空隙；所述换热管与设置在壳体内部或外部的换热管箱连接；燃料气和烟气流经壳体内部并在换热管内外相互分隔，在所述燃料气流经的空间填装有脱硫催化剂。

作为一种优选，所述燃料气通入所述换热管内，所述烟气在换热管间的空隙中流动，所述脱硫催化剂填装在换热管内；燃料气通过换热管与烟气换热，并在换热管内与脱硫催化剂接触过程中将其中的H₂S和/或其它含硫化合物脱除。

进一步优选地，所述换热管两端装有防止催化剂被燃料气带出的阻挡装置。

进一步优选地，所述脱硫催化剂填装在部分所述换热管内。

优选地，在上述燃料气通入换热管内的技术方案中，所述换热管外设置有加强传热用翅片或钉头。

作为另一种优选，所述烟气通入所述换热管内，所述燃料气在换热管间的空隙中流动，所述脱硫催化剂填装在换热管间的空隙中；烟气通过换热管与燃料气换热，燃料气在换热管外与脱硫催化剂接触过程中将其中的H₂S和/或其它含硫化合物脱除。

进一步优选地，所述换热管内设置扰流结构，可强化传热效果。

优选地，所述壳体为方形、圆形或椭圆形。

优选地，所述燃料气为炼厂气、天然气、液化气、煤气、灵活焦化气、脱附气或炼厂低压废气。

与现有技术相比，本实用新型技术方案中燃料气与低温烟气换热过程中同时实现催化脱硫，其有益效果在于：将燃料气预热和脱硫精制过程一次完成，工艺流程完善且简单，简化和减少燃料气管线布置；取消了脱硫精制反应器，减少设备投资，降低成本；燃料气在本实用新型的预热脱硫精制器中增加了与催化剂的接触时间，提高了脱硫效果，且由于燃料气在催化剂间隙内流动，提高了湍流度，增加对流换热系数，提高换热效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的预热脱硫精制器的结构主视图；

图2为图1预热脱硫精制器的俯视图；

图3为本实用新型实施例2的预热脱硫精制器的结构主视图；

图4为图3预热脱硫精制器的俯视图。