在天然气制氨装置中,空燃二段转化炉是必不可少的,因为它是引入合成氨所需氮气的最简单方法。与上游管式一段转化炉不同,二段转化炉是绝热的,操作条件更为苛刻。碳氢化合物在空气中的燃烧提供了重整反应所需的热量输入,但也会导致相对较高的温度。为了实现可靠、稳定和安全的运行,必须对这些条件进行仔细的设计。
一般来说,在空燃二段转化炉中有三个过程:1)空气和工艺气体的混合,2)碳氢化合物的燃烧,以及3)在催化剂床上通过蒸汽甲烷转化进行甲烷转化。二段转化炉顶部空气和工艺气体的适当有效混合对二段转化炉的性能至关重要。这一关键特性是Topsoe二次转化炉提供的众多特性之一,尤其是专有燃烧器。优化后的燃烧器在燃烧区保持受控的火焰和进入催化剂床层的均匀气流,这两者对于适当混合至关重要。
Topsoe二段转化炉中的催化剂床由Topsoe自身的几层二段转化炉催化剂组成,这些催化剂可确保转化为化学平衡,同时有助于在整个二段转化炉中保持低而稳定的压降。
设备和催化剂的最新发展以及工艺优化的改进,直接得益于Topsoe丰富的经验以及对行业需求和工艺细节的深入理解。通过Topsoe的空燃二段转化炉的成熟设计,氨厂生产商可以实现所需的稳定可靠运行。