Повышение эффективности и снижение выбросов парового рифоминга метана

Применение покрытий с высокой степентью черноты (высокоэмиссионных, высокоизлучаюших) Cetek позволяет повысить эффективность радиантного теплообмена, что, в свою очередь, снимает ограничения и снижает выбросы CO2 и NOx. Дополнительным преимуществом является возможность манипулировать потоками тепла, что позволяет снизить температуру поверхности радиационных труб в процессах парового риформинга (паровой конверсии), продлить ресурс каталитических труб и футеровки.

Печи парового риформинга (паровой конверсии метана)

Наряду с печами пиролиза, печи паровой конверсии метана (парового риформинга, УПВ, SMR) характеризуются высокой теплонапряженностью и температурой дымовых газов на перевале (переходе из камеры радиации в камеру конвекции) в 1000-1100 °С. Для достижения экономически обоснованного выхода водорода, температуру на выходе из каталитических труб поддерживают на уровне более 800 °С, что в совокупности с сильным эндотермическим эффектом реакции, обуславливает высокие требования не только к каталитической системе, но и к материалу радиантных труб и футеровки.

IR Image

Печи парового риформинга: снятие ограничений, повышение эффективности

Футеровка печи водородного риформинга выполняется из материалов с относительно низкой степенью черноты: 0.45-0.65. Нанесение покрытий Cetek с высокой эмиссионной способностью позволяет повысить способность футеровки переизлучать тепло, воспринимаемое каталитическими трубами, значительно повышая эффективность процесса. Решения Cetek успешно применяются на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии, на производствах аммиака, метанола и водорода.

Снижение температуры дымовых газов из камеры радиации

Во многих случаях, из-за жестких условий эксплуатации паровых риформеров (теплонапряженность каталитических труб более 65000 ккал/ч∙м2 по внутренней поверхности), низкой степени черноты футеровки, сложности регулирования тепловыделения по высоте каталитических труб, температура дымовых газов на выходе из камеры радиации превышает значения, установленные операционными инструкциями. Превышение данных значений ведет к избыточной температуре труб в конвекционном змеевике, что снижает срок службы конвекционных труб и, в конечном счете, может привести к незапланированному останову.

Повышение производительности или экономия топлива на Ваш выбор

Результатом применения решений Cetek является увеличение эффективности камеры радиации, которое может быть использовано для повышения производительности каталитического риформера по продуктовому водороду либо снижения потребления топлива при сохранении выхода водорода.

Снижение выбросов СО2 и NOx c помошью высокоэмиссионных покрытий

Типичное снижение выбросов NOx для установок парового риформинга составляет от 20 % до 30 % независимо от типа горелки. Термические NOx являются основным источником общих выбросов NOx, которые образуются в результате реакции N2 из воздуха для горения и O2. Термическое содержание NOx зависит от температуры топки и продолжительности пребывания дымовых газов в топке. Керамические покрытия Cetek с высоким коэффициентом излучения повышают эффективность камеры радиации и снижают температуру пламени и дымовых газов,  снижая выбросы NOx.  Выбросы CO2 сокращаются пропорционально экономии топлива.

Бесплатная консультация эксперта IGS

Получите бесплатные технические рекомендации менее чем за 8 часов. Опишите вашу проблему / цель.

Другие преимущества применения высокоэмиссионнных покрытий футеровки

За счет установления более равномерного профиля теплонапряженности по высоте каталитических труб достигается снижение максимальной температуры поверхности, что увеличивает ожидаемый срок службы каталитических труб.

Параметр Ларсона–Миллера (LMP) является средством прогнозирования срока службы материалов в зависимости от максимальной температуры, достигаемой в ходе эксплуатации, с использованием корреляционного подхода:

LMP = T • (C+log tr)/1000,
где  – температура металла труб, К;
CLMP – константа LMP;
tr – расчетное время работы, часы.

При снижении максимальной температуры стенки труб на 2-5 °С рассчитанное продление срока службы радиантных труб составит 10-30 % при сохранении исходного значения LMP.

Покрытие успешно инкапсулирует футеровку, защищая ее от эрозионного износа, воздействия повышенных температур, таким образом предотвращая ее пыление. Предотвращение пыления футеровки ведет к снижению загрязнений в камере конвекции, позволяя не только сохранять производство водяного пара в необходимом объеме, но и работать на максимальном КПД за счет предотвращения роста температуры отходящих дымовых газов.

Экономический эффект высокоэмиссионных покрытий футеровки

Потенциал увеличения эффективности камеры радиации в процессе парового риформинга зависит от конструктивных особенностей печи и фактических условий эксплуатации.

По этой причине для успешного выполнения проекта важно выполнить полноценное предпроектное обследование. Специалисты Cetek анализируют работу печи, подбирают техническое решение и рассчитывают эффект, который на установках паровой конверсии метана находится в диапазоне от 1,0 до 5,0 % в виде экономии топлива или увеличения производительности.

Нанесение высокоэмиссионных покрытий в печах

IGS Cetek является лидером рынка в области разработки и применения керамических покрытий для футеровки печей парового риформинга по всему миру. На территории СНГ, как и по всему миру, мы выполняем работы под ключ, от предпроектной оценки эффекта до контроля качества на выходе, предоставляем гарантиб на результат выполненных работ. В сочетании с более равномерным тепловым потоком и переизлучением от футеровки, снижением температуры перевала и сокращением выбросов,  технология высокоэмиссионных покрытий вносит существенный вклад в энергоэффективность установок парового риформинга.

Срок службы системы покрытий, нанесенных на поверхность огнеупоров, зависит от температуры печи и характера воздействия пламени.

Присоединяйтесь к сотням наших довольных заказчиков! Оставьте нам сообщение или позвоните, чтобы узнать больше о нашем опыте в области повышения эффективности печей.

Напишите нам: ru@igs-cetek.com   или позвоните сейчас:   +7-926-294-4713

Наш офис работает с 8 до 17 по Московскому времени.

Square9