煤制油天然气制氢烃类蒸汽转化炉设备操作规程
天然气制氢装置操作规程
天然气制氢装置操作规程一、目的和适用范围本操作规程是为了规范天然气制氢装置操作过程，确保操作的安全性和高效性。
适用于天然气制氢装置的日常操作。
二、安全注意事项1.操作人员必须熟悉操作规程，掌握天然气制氢装置的操作技能，并具备一定的安全意识。
2.操作前，应检查设备工作状态，确保设备无异常。
如有异常需及时报修。
3.操作人员需穿戴好防护装备，包括安全鞋、防护眼镜、安全帽等。
4.操作过程中严禁吸烟、使用明火或其他可能产生火花的物品。
5.操作人员需密切注意设备工作状态，如有异常情况应立即停止操作并报告相关负责人。
三、操作步骤1.开机准备（1）操作人员按照要求穿戴好防护装备，并经过安全培训后方可进行操作。
（2）检查天然气供应管道是否正常，如发现问题应及时修复。
（3）检查天然气制氢装置是否正常，确保各种仪表设备工作正常。
（4）检查制氢反应器的催化剂和催化剂床是否饱满。
（5）确认制氢装置内部没有任何残留物或杂质。
2.开启天然气供应（1）打开天然气供应阀门，并观察压力表。
（2）确认天然气供应压力稳定后，逐步调整至所需压力。
（3）确认天然气供应无异常后，进入下一步操作。
3.升温（1）启动加热系统，升温至设定温度。
（2）检查加热系统工作状态，确保其正常运行。
（3）观察温度表，确认温度达到要求后方可进行下一步操作。
4.制氢（1）确认制氢反应器的催化剂床温度稳定后，打开制氢反应器进料阀门。
（2）观察制氢反应器压力表，确认压力稳定。
（3）根据制氢需求，调整进料阀门和出料阀门的开度。
（4）根据制氢反应器做好的制氢记录表，持续监控制氢效果。
5.停机（1）停止天然气供应，关闭天然气供应阀门。
（2）关闭加热系统，待温度降至安全范围后方可停机。
（3）关闭制氢反应器进料阀门和出料阀门。
（4）检查设备状态，确保设备处于安全状态后方可结束操作。
四、工作记录1.操作人员需按照规定记录好每次操作的时间、天然气的压力、温度、制氢量等重要参数。
2.出现异常情况和处理措施也需记录，以备日后分析和改进。
天然气转化制氢装置正常操作规程
天然气转化制氢装置正常操作规程第一节装置主要动设备操作法一原料气压缩机1、压缩机的工作原理压缩机由增安型防爆一步电机通过刚性联轴节驱动，电机转子直接带动压缩机的曲轴旋转，然后由连杆和十字头将曲线的旋转运动转变为活塞的往复支线运动，压缩机气缸为双作用，即盖侧和轴侧都有相应的工作腔，以盖侧为例，当活塞由盖侧始点位置向轴侧开始运动时，盖侧容积增大，腔内残留气体膨胀，压力下降，与进气腔内气体产生压差，当压力差大于吸气阀弹簧力时，吸气阀打开，随着活塞继续向轴侧运动，将气体吸入缸内。
活塞达到内止点时，吸气完毕。
随着活塞又从轴侧位置向盖侧方向放回移动，此时吸气阀关闭，随着活塞的继续移动，缸内体积不断变小，已吸入的气体受到压缩，压力逐步升高，当缸内气体压力高于背压和配气阀弹簧力之和时，排气阀打开，缸内被压缩气体开始排除，当活塞返回外止点时，排气完毕；至此完成一个工作循环，轴侧工作腔与此相同，由于活塞不断地作往复运动，使气缸内交替发生气体的膨胀、吸入、压缩和排出的过程，从而获得连续脉冲的压缩气源。
主机气缸采用无油润滑结构，除各密封件、活塞环、支撑环采用填充四氟PTFE制成外，缸内凡与气体接触的零件均采用耐腐蚀材料并经防腐处理。
机组气体管路系统由气体过滤器、进排气缓冲器、中间冷却器、气液分离器、止回阀、安全阀等结构，为了消除进排气管内的气流脉冲机管路振动，使气阀工作稳定和输气平稳。
每个气缸的进排气口均设有缓冲器，系统进气应首先经过过滤器，气体进入系统前应先通过止回阀。
机组冷却水由水管引入并分成若干支路进入需要冷却的部位，冷却部位包括缸体、油冷却器、级间冷却器、返回冷却器、水站冷却水、填料、电机等，其中填料采用软化水冷却，各支路的回水管上装有视水镜，以便检查水流情况。
机组润滑系统包括由曲轴驱动的主轴泵（轴头泵）和电机驱动的能自启动的辅助油泵，油冷却器为列管板式换热器，油过滤器采用带四通换向阀的双联过滤器，其过滤精度为25um。
煤制油天然气制氢装置炉子的燃烧操作规程
煤制油天然气制氢装置炉子的燃烧操作规程点好、用好燃烧器是炉子开停工和运转中最重要的环节，燃烧状态直接关系着炉子操作的安全和炉子热效率的高低，炉子的日常管理实际上主要就是指对燃烧的管理。
1、1、炉子的点火和升温1、1、1点火前的准备工作（1）检查燃烧器尤其是喷枪的安装位置（高度、角度），保证正确无误。
（2）检查所有烟、风道挡板的开、关和启动方向，保证与设计相符。
（3）先用空气或蒸汽将炉管和燃烧器管系清洗干净。
（4）对新建或修理过炉衬的旧炉子需先进行烘炉作业。
1、1、2 点火步骤（1）炉管通入流体（2）所有烟道挡板全开；供风系统建立。
（3）炉膛负压系统建立，置换采样合格。
（4）燃料系统吹扫合格。
(5) 准备好燃烧供给系统。
对气体燃烧完全切除水分和液相组分，并保持压力一定；（6）对有一次、二次风门的自然送风燃烧器，暂时完全关闭一次风门。
(7) 稍稍开启燃料主管上控制总量的主阀，点燃燃烧器。
如未点燃而使燃料喷入炉膛内，立即关闭阀门并炉膛置换采样合格。
（8）如点火完成，逐渐开打主阀至全开。
按相同方法点其他燃烧器。
（9）调节一次和二次风门，并调节烟道挡板。
1、1、3 升温升温速度400°C前，控制20°C，以后一般控制在每小时50°C左右（指炉管内介质的出口温度）。
1、2、天然气制氢装置燃烧器主要技术参数与性能指标：型号： WYNQ-DQ125型燃气燃烧器WYNQ-DQ60型燃气燃烧器WYNQ-DQ80型燃气燃烧器燃料气进燃烧器的正常压力：开工工况（天然气：0.15MPa）;正常操作工况(天然气和PSA尾气：0.05MPa）热负荷调节比： 5：1空气过剩系数：～1.15燃烧器运行噪音： <80dB@1m（距设备1m以外处）通风形式：自然通风、强制通风1）燃烧器结构组成：本燃气燃烧器由辅助气枪、中心气枪、筒体、调风机构、火盆砖等组成。
燃烧器的安装2）安装前的检查：对燃烧器各组件、配件应作如下检查：a.各组件应无损坏、无严重变形，调风机构应调节灵活；b.软管接头或密封面应无碰撞损坏；c.火盆转各棱角应无大于6mm损伤；d.燃气抢喷头应无松动或堵塞；3）清理待炉侧砖、火盆砖全部砌筑完后，应将掉入火盆砖型腔内及燃烧器筒体内所有杂物清理干净；其它均按常规进行安装（注：燃气枪的安装以枪上刻线为准）；4）连接金属软管：a.先在进燃烧器燃料气管线上的适当位置分别焊接M45X1.5接头（应保证焊接处不漏气，且要求接上金属软管后，金属软管能保证正确的弯曲状态。
制氢工艺转化炉操作法
制氢工艺转化炉操作法2.5.1 燃料系统操作法2.5.1.1 燃料系统概述制氢装置正常生产时只有转化炉为燃料消耗设备。
正常生产状态下，转化炉的燃料来源主要为中变气PSA提浓尾气，不足部分补充炼厂瓦斯。
2.5.1.2 燃料系统的气密与置换1）气密流程F-2101顶中心火嘴各小阀GN-2109→GF-2101 GF-2103→ GF-2201→气密至炉顶各火嘴小阀→GF-2205→PSA解吸气缓冲罐出口→ RV-2210→火炬线本部分气密最终压力为0.4 MPa，采用工业风气密，对炉顶的每一个入火嘴的小阀都要详细检查，防止出现瓦斯泄露。
进行气密前要仔细检查以下项目：（1）燃料系统各管线连接是否正确，有无漏接、多接；（2）各仪表是否好用；2）置换气密检查合格后，直接用氮气进行置换。
开F-2101炉顶燃料气放空，吹扫2分钟左右，采样分析含氧量小于0.5%为合格，停止吹扫，保压气密。
2.5.1.3开工1）装置开工期间，联系调度，引进管网高压瓦斯；2）关闭F-2101的燃料气总阀及放空阀，关闭与其它容器、管线相连接的阀门，防止跑串。
引瓦斯入D-1305，充压至0.4MPa后，关进装置瓦斯总阀。
开F-2101上的燃料气放空阀，如此置换2～3次后可认为置换合格。
确认E-1301已正确投用。
开工初期燃料气消耗全部为瓦斯，注意控制好D-1305的液面，TV-2117（炉出口温度调节器）改手动控制，根据需要适当调节FIC-2205，确保中心火嘴燃烧良好。
4）正常运行后，逐步投用PSA解吸气，注意操作的平稳，避免造成炉温大幅度波动，并及时调整火嘴的燃烧状态。
2.5.2 转化炉操作法2.5.2.1 点火前的准备工作1）检查炉体结构是否完好，衬里有无脱落，其它附件完好，确认关闭各瓦斯火嘴和长明灯的炉前手阀。
2）检查炉膛及对流室，应无施工杂物，各火嘴已安装好并已吹扫干净。
3）燃料气管线已吹扫干净，置换完毕，火嘴畅通，压力表完好，准备好点火枪及点火用具4）各火嘴阀关好，防爆门、看火口关好，炉膛扫干净，人孔全部封好。
煤制油天然气制氢装置设备控制阀与副线切换操作规程
煤制油天然气制氢装置设备控制阀与副线切换操作规程1、.1. 控制阀改副线操作1) 接到内操指令控制阀改副线。
2) 现场与室内联系好准备改副线。
3) 缓慢关小控制阀的上游阀，直至室内流量指示有下降趋势。
4) 缓慢开控制阀的副线阀，同时按内操指令缓慢关控制阀的上游阀，直至控制阀上游阀全关。
5) 按内操指令微调控制阀副线阀，稳定流量。
6) 联系仪表维修工处理。
4.2调节阀需要解体则：7) 关闭调节阀的下游阀。
8) 打开调节阀的排凝阀，排净管线内的介质，同时做好防护工作。
9) 如果是有毒有害介质，应佩戴好气防用具进行操作，并做好监护工作。
4.3副线改控制阀操作10) 接到内操指令副线改控制阀。
11) 现场与室内联系对照控制阀的开度，确认行程正常后内操全关控制阀。
12) 外操缓慢将控制阀的上游阀全开，室内确认流量无变化。
13) 现场与室内联系好准备改副线。
14) 外操缓慢关控制阀的副线阀，同时内操根据流量的变化缓慢打开控制阀，保持流量的稳定，直至副线阀全关。
15) 内操调整流量正常后控制阀投自动。
4.4 如果控制阀解体后改回：16) 先确认控制阀排凝阀关闭。
17) 现场与室内联系对照控制阀的开度，确认行程正常，内操将控制阀保留少许开度。
18) 外操稍开控制阀的上游阀，对控制阀各密封部位进行气密，确认无漏点后内操关闭控制阀。
19) 外操缓慢将控制阀的上游阀全开，室内确认流量无变化。
20) 现场与室内联系好准备改副线。
21) 外操缓慢关控制阀的副线阀，同时内操根据流量的变化缓慢打开控制阀，保持流量的稳定，直至副线阀全关。
22) 内操调整流量正常后控制阀投自动。
一段转化炉炉型设备操作规程
一段转化炉炉型设备操作规程1、1 烃类蒸汽转化炉的要求：（1）烃类蒸汽转化炉的工作条件比较苛刻，使用的都是耐高温的镍铬的合金材料，因此在炉子设计时要求合理使用炉管及尽量降低对炉管的要求，防止局部过热，使周向和轴向温度分布均匀。
（2）烃类蒸汽转化是伴有传热、传质、动量传递和复杂化学反应的综合过程，要求传热与反应必须相适应，对于并行的复杂反应，能够控制其反应的进程。
设计时所选用的炉型、原料、催化剂和操作条件是一个整体，不能乱套，我国两湖的气改油工程中出现的问题就是一个教训。
（3）力求炉子结构简单、紧凑。
（4）热能利用率高。
1、2 现目前世界上有代表性的I.C.I、Topse、kellogg和Foster Wheeler四种炉型。
现结合神华天然气装置，主要介绍Kellogg型转化炉。
1、2、1、 Kellogg型转化炉引进的年产30*104t合成氨装置中的转化炉，如图：1）转化炉结构尺寸为13m（长）*17m（宽）*10m（高）。
炉内装有378根炉管、分为9排、每排42根。
每排炉管下端与一个下集气管焊接，下集气管外面有轻质绝热材料保温，集气管的中间又焊上一根上升管，九个上升管伸出炉顶与集气总管连接，集气总管内衬耐火材料。
这种炉管排列又称竖琴式，增加产量，只需增加排数即可。
2）催化剂管及下集气管的重量是由固定在炉顶钢架上的189个弹簧支架承担，上升管和输气总管的重量由几个输气管弹簧承担，因此，九排炉管及输气总管均处在弹簧支架的弹性吊挂状态。
这种全部采用钢性焊接的管排在操作时因热膨胀差而产生热应力就可以大部分被这种弹簧吊挂系统所吸收。
、3）辐射室顶部共装有200个自吸式烧嘴，炉底下烟道内都设置一个辅助烧嘴，以供给对流段热量不足。
4）脱硫后的工艺混合气预热至510℃由上集气管经上猪尾管通入转化炉内，气流从上向下流动，边加热边反应，转化炉管出口处温度达823℃，进入下集气管经上升管再加热至868℃，进炉顶的集气总管后再进入二段炉。
天然气制氢（静设备）操作规程一
天然⽓制氢（静设备）操作规程⼀第⼀章概述⼀、简介神华煤制油天然⽓制氢装置为搬迁项⽬，主要利⽤巴陵⽯化洞庭氮肥⼚⽇产1100吨合成氨装置中的脱硫造⽓、中低变和脱碳⼯序的设备、管道以及钢结构等，新增PSA制氢⼯序。
巴陵⽯化洞庭氮肥⼚合成氨装置是七⼗年代初从美国凯洛格公司引进的、以⽯脑油为原料⽇产850吨合成氨的“⽓改油”装置。
为了扩⼤⽣产能⼒与降低能耗，先后在1988年、1996年对合成氨装置进⾏了两次改造，最终达到⽇产1100吨合成氨的⽣产能⼒。
2004年装置停车。
原巴陵⽯化洞庭氮肥⼚天然⽓制氢，绝⼤部分设备为从国外引进的设备。
本次神华煤制油天然⽓制氢装置为巴陵⽯化洞庭氮肥⼚天然⽓制氢整体搬迁。
设备型式包括：转化炉、塔、换热器、反应器、废热锅炉、罐、分离器、储槽、过滤器、离⼼式压缩机、往复式压缩机、螺杆式压缩机、离⼼泵、隔膜泵、天车等。
机泵驱动⽅式主要以蒸汽透平、⽔⼒透平为主，辅以电机。
⼆、⼯艺流程简述来⾃界区的天然⽓经天然⽓过滤器（0101-LM）除尘后，进⼊原料⽓压缩吸⼊罐（116-F）分离掉其中的液体，分为两股，⼀股作为燃料⽓与来⾃PSA制氢⼯序的尾⽓在燃料⽓混合器（0103-FM）混合后去对流段预热；⼀股作为原料天然⽓，配⼊来⾃脱碳⼯序的返氢⽓后，进⼊原料⽓压缩机（0102-J）压缩⾄4.2MPaA，在对流段预热⾄400℃，依次进⼊加氢转化器（101-D）、氧化锌脱硫槽（108-DA/B）脱硫，使天然⽓中的硫含量降低⾄0.1ppm以下。
脱硫后的天然⽓按3.5的⽔碳⽐配⼊⼯艺蒸汽，混合⽓经⼀段转化炉对流段的混合⽓盘管预热到510℃后进⼊⼀段转化炉辐射段转化管，在镍触媒的作⽤下进⾏蒸汽转化反应⽣成氢⽓和⼀氧化碳。
转化反应需要的热量靠⼀段转化炉辐射段燃烧燃料天然⽓提供。
⼀段炉出⼝的转化⽓温度约813℃，甲烷含量约9.7％（⼲基），经输⽓管（107-D）进⼊⼆段转化炉(103-D)，⼆段转化炉仅作为通道使⽤，在⼆段炉⽔夹套的作⽤下，⼀段转化⽓的温度降低到约789℃，在第⼀废热锅炉(101-CA/B)和第⼆废热锅炉(102-C)中回收热量后，温度降低⾄约370℃去变换⼯序。
转化炉操作规程
转化炉操作规程本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March转化炉操作规程转化炉因氧气纯度达%，正常生产时出口温度≤880℃，触媒床层温度为980℃，因此操作的好坏直接影响到设备本体及各组换热设备的使用寿命，以及整个车间的平稳连续运行；因此确保转化炉平稳运行是本岗位的重要工作职责之一。
⑴转化炉出口温度的控制①控制指标：转化炉出口温度≤880℃②控制方式：DSC手动调节③相关参数：氧气焦炉气比值、转化炉入口工艺气温度④正常调节：A.通过空分调节氧气压力或调节TIC60611阀门开度控制转化炉温度；氧气流量与转化炉温度成正比。
B.通过调节预热炉温度，提高转化炉入口各工艺气温度间接控制转化炉温度；预热炉温度与转化炉温度成正比。
⑤异常处理：A.原料焦炉气中断：（a）立即打开氧气放空阀，关闭氧气入转化炉调节阀组。
(b)引入开工蒸汽，继续向烧嘴通入吹扫蒸汽及保护蒸汽，适当加大入炉蒸汽流量防止设备超温爆炸及触媒烧结。
(c)打开煤气放散阀卸除系统压力。
B.氧气中断处理：（a）立即打开氧气放空阀，关闭氧气入转化炉调节阀组。
(b)引入开工蒸汽，继续向烧嘴通入吹扫蒸汽及保护蒸汽，适当加大入炉蒸汽流量防止爆炸及触媒结碳。
(c)打开煤气放散阀卸除系统压力。
（d）切除系统原料焦炉气。
（2）转化炉烧嘴冷却系统的控制氧气烧嘴冷却系统是转化炉氧气烧嘴的配套设备，使用优质脱盐水做冷却介质，采用对氧气烧嘴进行强制加压循环降温的方式，事故状态下，事故水槽储存脱盐水或消防水短时间内作为应急冷却水保证烧嘴安全运行。
A、控制指标：氧气烧嘴冷却水回水流量12NM3/HB、控制方式：现场手动调节C、相关参数：运行过程中中控人员通过DCS监视PIA60619(脱盐水回水压力)、PI60621/PI60622(烧嘴保护泵出口压力)、FI60614(烧嘴保护水流量)判断烧嘴保护泵运行情况及脱盐水系统运行情况。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
煤制油天然气制氢烃类蒸汽转化炉设备操作规程一、简介以烃类为原料，用蒸汽转化法生产合成氨原料气和氢气，在合成氨、炼油、石油化工、冶金等工业部门具有特定的地位。
炼油厂的制氢炉、甲醇厂的制氢转化炉合成氨厂的一段转化炉等都属于烃类蒸汽转化炉。
其工作原理、操作参数和结构设计等都大致相同。
所不同的是合成氨厂因有二段转化炉，因此其一段转化炉的转化率要低一些，残余甲烷比制氢炉高一倍左右，一段转化炉的残余甲烷一般是12%-15%，而制氢炉的仅5%-7%。
就合成氨工业而言，目前世界上应有该法生产的原料气占其总产量的80%以上。
天然气蒸汽转化最早由德国法本公司，英国I.C.I公司和美国美孚公司进行研究，1936年英国建立了第一套生产装置，1959年英国又建立了第一套石脑油蒸汽转化装置，该技术得到了进一步的发展并日趋完善。
烃类蒸汽转化制氢的路线具有工艺流程短、投资省、能量利用合理、自控程度高、环境污染少等优点，因此，应用极为普遍。
为多生产化肥支持农业，我国在上世纪70年代引进薄8套以天然气为原料的大型合成氨装置，建于大庆、辽河、沧州、齐鲁二化、泸天化、赤天化、云天化；80年代迄今又引进8套以天然气为原料的大型合成氨装置，建于濮阳、锦西、涪陵、合江、海南、乌石化。
二、烃类蒸汽转化概述1.烃类蒸汽转化热力学1.1化学反应主要反应：CH4+H2O→CO+3H2-206288kj∕kg·molCH4+2H2O→CO+4H2-185098kj∕kg·molCH4+CO2→2CO+2H2-247478 kj∕kg·molCO+H2O→CO2+H2-41190kj∕kg·mol析碳反应：CH4→C+2H2-74898 kj∕kg·mol2CO→C+CO2+172580 kj∕kg·molCO+H2→C+H2O+131390 kj∕kg·mol对于烃类混合物（包括轻油）转化时，通过换算，用下列统式表示：CHｍ+（a+b）H２O→Aco+bCO２＋(1-a-b)CH４＋（3a＋4b－4－m ∕2）H２1.2 影响平衡甲烷含量的因素根据反应式，用平衡转移的原理进行分析。
温度：因为是吸热反应，温度升高，则平衡甲烷含量降低，反之则升高。
压力：因为是增分子反应，压力升高，则平衡甲烷含量升高，反之，则降低。
水碳比：水碳比增加，相当于向系统中加入水蒸气。
平衡向生成一氧化碳的方向移动，甲烷含量减少，反之，则升高。
氢碳比：原料的氢碳比增加，相当于向系统加入氢气，则平衡向生成甲烷饿方向移动，平衡甲烷含量省锆，反之，则降低。
三、烃类蒸汽转化流程1、凯洛格流程天然气首先被压缩至3.6MPa，通过对流段预热至350℃左右进入钴钼反应器和氧化脱硫槽，将硫脱至小于后与中压蒸汽混合（水碳比为2.7-3.5），再入对流段预热至520℃左右，通过上集气管，猪尾管从辐射段顶部进入转化炉管，在转化炉管内边反应边吸热，当离开炉管底部时温度达820℃，甲烷含量为10％左右，压力3.1MPa，经炉底分集气管和上升管，0.5ppm温度升至850℃左右，出炉顶汇集子集气总管再入二段炉。
工艺空气压缩至3.3-3.5MPa并混入少量蒸汽经对流段预热至450℃后进入二段炉，与一段炉转化气混合、燃烧、进一步转化、出二段炉的温度达1000℃左右，甲烷含量小于0.4％，二段炉出来的工艺气经第一，第二废热锅炉温度降至370℃以后进入变换炉。
辐射段出来的烟气温度为1000℃左右，经对流段预热工艺混合气，工艺空气，动力蒸汽，原料气锅炉给水等使温度降至240℃左右后由引风机排入大气。
流程设置中的关键设备为一段转化炉，烃类蒸汽转化反应主要在此进行，为了维持正常操作，必须使转化反应和传热相适应，在满足工艺要求的前提下，力求降低对转化炉管的要求和节约高温合金钢的使用。
就合成氨生产而言，它要求转化后的甲烷含量越低越好，一般不大于0.5%,如果这任务全由一段炉来承担，则出口温度为1000℃左右，这无疑对炉管材料的要求太苛刻了。
由于制合成氨原料气时需要氮。
因而又引出了二段炉流程，一段炉反应所需的热量是通过管壁从高温烟气中传入的，因此对炉管要求较高，因二段炉是绝热反应，高温的或得是靠工艺气中的氢、一氧化碳和甲烷与空气中的氧燃烧，不需传热的高合金材料，只需耐火衬里就行了。
对于制氢，就不能没二段炉，它的操作条件也不一样，所得气体中甲烷含量也远大于0.5%，对流段的设置，一方面是充分利用废热，另一方面也是减少辐射段的热负荷，以就可节省高温材料。
脱硫设备的设置是由于转化催化剂的要求。
二段炉气废热锅炉的设置也是充分回收能量。
四、一段转化炉炉型4、1 烃类蒸汽转化炉的要求：（1）烃类蒸汽转化炉的工作条件比较苛刻，使用的都是耐高温的镍铬的合金材料，因此在炉子设计时要求合理使用炉管及尽量降低对炉管的要求，防止局部过热，使周向和轴向温度分布均匀。
（2）烃类蒸汽转化是伴有传热、传质、动量传递和复杂化学反应的综合过程，要求传热与反应必须相适应，对于并行的复杂反应，能够控制其反应的进程。
设计时所选用的炉型、原料、催化剂和操作条件是一个整体，不能乱套，我国两湖的气改油工程中出现的问题就是一个教训。
（3）力求炉子结构简单、紧凑。
（4）热能利用率高。
4、2 现目前世界上有代表性的I.C.I、Topse、kellogg和Foster Wheeler四种炉型。
现结合神华天然气装置，主要介绍Kellogg型转化炉。
4、2、1、 Kellogg型转化炉引进的年产30*104t合成氨装置中的转化炉，如图：1）转化炉结构尺寸为13m（长）*17m（宽）*10m（高）。
炉内装有378根炉管、分为9排、每排42根。
每排炉管下端与一个下集气管焊接，下集气管外面有轻质绝热材料保温，集气管的中间又焊上一根上升管，九个上升管伸出炉顶与集气总管连接，集气总管内衬耐火材料。
这种炉管排列又称竖琴式，增加产量，只需增加排数即可。
2）催化剂管及下集气管的重量是由固定在炉顶钢架上的189个弹簧支架承担，上升管和输气总管的重量由几个输气管弹簧承担，因此，九排炉管及输气总管均处在弹簧支架的弹性吊挂状态。
这种全部采用钢性焊接的管排在操作时因热膨胀差而产生热应力就可以大部分被这种弹簧吊挂系统所吸收。
、3）辐射室顶部共装有200个自吸式烧嘴，炉底下烟道内都设置一个辅助烧嘴，以供给对流段热量不足。
4）脱硫后的工艺混合气预热至510℃由上集气管经上猪尾管通入转化炉内，气流从上向下流动，边加热边反应，转化炉管出口处温度达823℃，进入下集气管经上升管再加热至868℃，进炉顶的集气总管后再进入二段炉。
燃料天然气经烧嘴燃烧后垂直向下，出辐射段温度为1025℃左右，经对流段，最后由引风机引出，其温度为252℃.5）炉管规格为∮112mm（外径）*∮71 mm（内径）*9582mm（总长）材质为HK-40，设计温度为932℃，设计压力为3.4ＭＰａ，操作时，管外壁最高温度为899℃，进口压力为3.6ＭＰａ，进出口压差为0.5ＭＰａ.传热面为1286.7㎡，炉管热负荷为73。
5MW，传热强度为55700W∕㎡催化剂装载量为15.3m3，催化剂型号为C-119.规格为：上层∮15.9（外圆）*∮6.4（内圆）*6.4（高）；下层∮15.9 *∮6.4*9.5或∮15.9）*∮6.4*15.9。
下集气管材质为Incoloy-800;上升管材质为Superthem（超热合金钢），规格为∮123*∮91*9536，传热面为32.5㎡.4、2 、2 Kellogg型转化炉的特点：1） Kellogg型转化炉的特点之一：是采用了竖琴式炉管结构，取消下猪尾管，一排垂直地焊接在下集气管上，而由上升管经工艺气引出炉外，炉管和上升管都置于炉内，都处于高温下工作，虽然上升管的温度稍高于转化炉管，但材料的线膨胀系数前者略小于后者，因此热膨胀相差不大所产生的热应力全由炉顶的弹簧支架承担。
这一结构可节约炉管材料，提高管材料利用率，避免了炉底空气的漏入，降低了烟气含氧量，由于炉管和集气管都置于炉内，减少了热损失，对前面两种炉型讲，一段炉出来进入二段炉，温降达20~30℃，而该炉通过上升管，反而温升30℃，和Tops∮e一样，卸催化剂不方便，必须从炉顶抽出。
一旦损失，必须停车，将整排炉管吊出更换，为了维持正常操作，要求更苛刻，设计时必须留有更大的安全系数。
2） Kellogg转化炉的特点之二：是采用小直径的转化炉管，其径内只有71mm，是目前使用的各种炉型中最小的。
在此，我们讨论一下最佳化管径的选取问题，最佳化的标准是在同样的生产能力下，生产氨的成本最低。
对转化炉这一局部问题来讲，应该是同样生产能力下，使生产能力下，生产氨的成本最低。
对转化管这一布局问题来讲，应该是同样生产能力下，使用的转化管材最少，影响的因素较多，烃类蒸汽转化是强吸热过程。
Kellogg转化炉也是顶烧炉，像I.C.I炉一样，保留了顶烧炉的一切优点。
Kellogg转化炉的操作空速为1800h，接近I.C.I的二倍，因此一段炉炉管阻力降大，阻力降达0.5MPa，动力损耗较大。
4、3 Kellogg型转化炉结构与材料4、3、1、Kellogg型转化炉结构Kellogg型转化炉又称为排管型顶烧炉1）炉管结构转化炉在辐射段有九段转化管，每排有一根上集气管、42根猪尾管、42根转化管、底部有一根下集气管和一根从下集气管中点通向炉顶输气管的上升管。
42根转化管对称地分布于上升管两侧，每侧21根，组成转化管排结构（亦称竖琴管系），见图11-17.气体经对流段混合原料器加热到510℃，然后进入进气总管，再分配到九根并列的上集气管中（见图11-18）。
每根上集气管则通过42根挠性的入口猪尾管与42根转化管相通，组成原料气进气系统。
进气总管构成尺寸很大的“门”形，以解决管系的热膨胀，因为由常温下安装到开工后加热操作，进气总管、进气支管、上集气管均有相当达的热膨胀量，这种三维空间的热膨胀势必再进气管系中引起数值很大的热应力。
为了吸收这以热应力，进气总管采用六个弹簧支架支撑。
进气总管尺寸为∮305mm，总长度为35.87m，管材为含碳0.3%的碳钢（ASTM106GrB）。
九根上集气管的直径为∮152mm，材质与进气总管相同。
每根上集气管的末端都用盲板法兰封死，必要时可以拆开检查或清理内部。
每根上集气管用三个支座支撑在炉顶钢梁上（见图11-19）。
考虑到上集气管热膨胀量较大，三个支座中只有中间那个支座用螺栓固定死，其余两个都是活动支座。
这样，受热后上集气管可以从中间支座处向两端伸长，比只向一端热膨胀移动量小。
上集气管与猪尾管间采用承插管座焊接，藉以对管子开孔进行补强，管座材料为ASTMA105GrⅡ段件。