專利名稱：一種用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及在制備甲醇合成氣時(shí)使用的純氧金屬燒嘴。
背景技術(shù)：
[0002]甲醇是除合成氨外，唯一由煤經(jīng)氣化和天然氣經(jīng)重整大規(guī)模合成的化學(xué)品，是重要的一碳化工基礎(chǔ)產(chǎn)品和有機(jī)化工原料。甲醇合成技術(shù)的原料有多種，如:天然氣，焦?fàn)t煤氣，煤炭、煤層氣、原油、重油、焦油等，因而其原料的制氣方法及工藝路線也千差萬(wàn)別。[0003]以天然氣和焦?fàn)t煤氣為原料的制甲醇轉(zhuǎn)化工藝，其合成氣(H2、⑶和CO2)的制備的核心設(shè)備都是燒嘴。國(guó)內(nèi)早期轉(zhuǎn)化爐大多采用耐熱澆注料，燒嘴均采用剛玉磚堆砌而成，原料氣(天然氣或焦?fàn)t氣等)與氧氣混合不均勻，經(jīng)常出現(xiàn)燃料介質(zhì)在爐內(nèi)局部過(guò)燒，燒損剛玉磚燒嘴和爐內(nèi)耐火澆注料等情況，企業(yè)經(jīng)常被動(dòng)停車，檢修轉(zhuǎn)化爐，給企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患，同時(shí)燒損的轉(zhuǎn)化爐需要重新對(duì)澆注料或剛玉磚進(jìn)行更換，維修周期長(zhǎng)，造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益受損。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，使燃燒高溫區(qū)脫離了燒嘴頭部，避免將燒嘴提頭部燒壞，延長(zhǎng)了燒嘴使用壽命。[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，其特征是在燒嘴體側(cè)壁上設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的冷卻水入口和冷卻水出口，在燒嘴體側(cè)壁上還設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的保護(hù)蒸汽入口，在燒嘴體入口端設(shè)有氧氣/蒸汽入口，在燒嘴體伸入爐內(nèi)部分設(shè)有保護(hù)套筒，在燒嘴體頭部前端位置設(shè)有氣體分布器，氣體分布器和燒嘴體通過(guò)斜拉肋固定。[0006]其中在保護(hù)套筒內(nèi)填充隔熱棉。[0007]在燒嘴體上設(shè)有燒嘴與爐體連接法蘭。[0008]冷卻水入口和冷卻水出口與燒嘴體側(cè)壁通過(guò)冷卻水入口法蘭和冷卻水出口法蘭連接。[0009]保護(hù)蒸汽入口與燒嘴體側(cè)壁通過(guò)保護(hù)蒸汽入口法蘭連接。[0010]氧氣/蒸汽入口與燒嘴體通過(guò)氧氣/蒸汽入口法蘭連接。[0011]本實(shí)用新型可以有效地將氧氣通過(guò)金屬燒嘴均勻的與原料氣(天然氣或焦?fàn)t氣等)混合，燃料介質(zhì)集中在金屬燒嘴噴頭前段中心部位燃燒，使燃燒高溫區(qū)脫離了燒嘴頭部，避免將燒嘴體頭部燒壞，延長(zhǎng)了燒嘴使用壽命。


[0012]圖1是金屬燒嘴結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]圖2是金屬燒嘴安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型金屬燒嘴包括:氧氣/蒸汽入口法蘭1，保護(hù)蒸汽入口法蘭2，冷卻水入口法蘭3，冷卻水出口法蘭4，燒嘴與爐體連接法蘭5，保護(hù)套筒6，隔熱棉7，斜拉肋8，氣體分布器9，燒嘴體10，焦?fàn)t氣/天然氣入口 11。在燒嘴體10側(cè)壁上設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的冷卻水入口和冷卻水出口，在燒嘴體10側(cè)壁上還設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的保護(hù)蒸汽入口，在燒嘴體10入口端設(shè)有氧氣/蒸汽入口，在燒嘴體10伸入爐內(nèi)部分設(shè)有保護(hù)套筒6，在燒嘴體10頭部前端位置設(shè)有氣體分布器9，氣體分布器9和燒嘴體10通過(guò)斜拉肋8固定。如圖2所示，氧氣/蒸汽入口改為通過(guò)金屬燒嘴入口端垂直中心軸線方向噴入爐內(nèi)，而焦?fàn)t氣/蒸汽保持水平沿爐內(nèi)切線方向噴入不變。經(jīng)預(yù)熱的氧氣/蒸汽通過(guò)氧氣/蒸汽入口由耐熱澆注料及剛玉磚砌成的氧氣燒嘴進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐燃燒空間12，與被加熱到660°C左右后的焦?fàn)t氣/蒸汽由焦?fàn)t氣/蒸汽入口噴入燃燒空間12后迅速燃燒，燃燒后的氣體溫度可達(dá)1400°C以上，氣體通過(guò)鎳催化層13進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化反應(yīng)后的轉(zhuǎn)化氣通過(guò)轉(zhuǎn)化氣出口 14去合成氨或甲醇。氧氣/蒸汽通過(guò)氧氣燒嘴進(jìn)入爐內(nèi)，瞬間與預(yù)熱后的高溫焦?fàn)t氣(天然氣)燃燒。本實(shí)用新型金屬燒嘴改變了原耐熱澆注料及剛玉磚砌成的氧氣燒嘴燃燒火焰在爐內(nèi)壁附近燃燒的缺點(diǎn)，將氧氣燃燒火焰集中在爐膛內(nèi)垂直中心線上，這樣就避免了高溫區(qū)將耐熱澆注料及剛玉磚經(jīng)常燒損而造成轉(zhuǎn)化爐被動(dòng)停車給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。如圖2所示，同時(shí)為了保證純氧金屬燒嘴能夠在爐內(nèi)火焰高溫區(qū)1700°C左右長(zhǎng)時(shí)間安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)純氧金屬燒嘴進(jìn)行了燒嘴冷卻水循環(huán)設(shè)計(jì)，冷卻水入口和冷卻水出口與燒嘴體10側(cè)壁通過(guò)冷卻水入口法蘭3和冷卻水出口法蘭4連接，利用冷卻水將燒嘴外壁和頭部的熱量帶走。如圖2所示，同時(shí)在燒嘴體外表面增加了由耐高溫合金制造的保護(hù)套筒6和隔熱棉7，最大程度的保護(hù)純氧金屬燒嘴能夠避免爐內(nèi)高溫對(duì)于燒嘴安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響。如圖2所示，同時(shí)保護(hù)蒸汽入口與燒嘴體10側(cè)壁通過(guò)保護(hù)蒸汽入口法蘭2連接，形成了一路保護(hù)蒸汽通道，利用蒸汽來(lái)避免當(dāng)純氧金屬燒嘴在開(kāi)停車過(guò)程中負(fù)荷變化時(shí)帶來(lái)的氧氣燃燒火焰不穩(wěn)定而引起的回火燒蝕純氧金屬燒嘴頭部的現(xiàn)象，從而延長(zhǎng)純氧金屬燒嘴使用壽命。
權(quán)利要求1.一種用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，其特征是在燒嘴體(10)側(cè)壁上設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的冷卻水入口和冷卻水出口，在燒嘴體(10)側(cè)壁上還設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的保護(hù)蒸汽入口，在燒嘴體(10)入口端設(shè)有氧氣/蒸汽入口，在燒嘴體(10)頭部伸入爐內(nèi)部分設(shè)有保護(hù)套筒(6)，在燒嘴體(10)頭部前端位置設(shè)有氣體分布器(9)，氣體分布器(9)和燒嘴體(10)通過(guò)斜拉肋⑶固定。
2.如權(quán)利要求1所述的用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，其特征是在保護(hù)套筒(6)內(nèi)填充隔熱棉(7)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，其特征是在燒嘴體(10)上設(shè)有燒嘴與爐體連接法蘭(5)。
4.如權(quán)利要求1所述的用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，其特征是冷卻水入口和冷卻水出口與燒嘴體(10)側(cè)壁通過(guò)冷卻水入口法蘭(3)和冷卻水出口法蘭(4)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，其特征是保護(hù)蒸汽入口與燒嘴體(10)側(cè)壁通過(guò)保護(hù)蒸汽入口法蘭⑵連接。
6.如權(quán)利要求1所述的用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，其特征是氧氣/蒸汽入口與燒嘴體(10)通過(guò)氧氣/蒸汽入口法蘭(I)連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于制甲醇合成氣的金屬燒嘴，在燒嘴體側(cè)壁上設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的冷卻水入口和冷卻水出口，在燒嘴體側(cè)壁上還設(shè)有通入燒嘴體內(nèi)部的保護(hù)蒸汽入口，在燒嘴體入口端設(shè)有氧氣/蒸汽入口，在燒嘴體伸入爐內(nèi)部分設(shè)有保護(hù)套筒，在燒嘴體頭部前端位置設(shè)有氣體分布器，氣體分布器和燒嘴體通過(guò)斜拉肋固定。本實(shí)用新型有效地避免了轉(zhuǎn)化工藝系統(tǒng)非計(jì)劃停車，使金屬燒嘴可以長(zhǎng)周期安全可靠運(yùn)行，延長(zhǎng)了金屬燒嘴使用壽命。
文檔編號(hào)C01B3/32GK203065152SQ20122073438
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者于曉亮, 劉文杰, 劉小波 申請(qǐng)人:西安航天遠(yuǎn)征流體控制股份有限公司