内流动的循环热水以促使升温。由于进入本段的合成气体的温度已大大降低，因此循环热水的输出温度相对较低，例如130?155°C，经闪蒸罐后可以获得0.1?0.4MPa较低压力的饱和水蒸汽。虽然该段气体中热焓相对较少，但由于段内石墨换热块的换热面积较大，可以达石墨炉筒3+5总和的10?25倍，孔内传热又比圆筒壁的传热有更好的传热紊流效应，可提高取热率(产It HCl副产蒸汽量)，因此在本段副产出比中段炉筒3产出温度低(因而压力也较低)的蒸汽是科学合理的选择。经上述流程已降温的合成气体，由炉顶部的石墨上封头9，经其外壳10内流通的常温冷却水进一步冷却后由侧位接管G输出。如果需要输出更低温度(例如40°C甚至更低)气体，则仅需在上封头与产汽石墨换热块间增加一段冷却水冷却的石墨换热块段就可实现。
[0021]附加说明:a、b接管是合成原料气体(例如C12和H2)进入口，Cl、C2及Fl、F2接管均为常温冷却水进出口，D1、D2为副产较高压力蒸汽用循环热水进出口，E1、E2为副产较低压力蒸汽用循环热水(因而温度也比Dl、D2低)进出口。由下炉筒上的点火孔、观察孔、监控、监测孔等，可实现人工操作或自控操作。另外，根据副产蒸汽压力与出炉合成气体温度的要求，上述换热块7的直径也可不缩小，而与中炉筒3直径相同。当需提高压力蒸汽量时，可以在中炉筒3之上增加石墨换热块。
[0022]实施例2
如图2所示的一种同时副产两种压力级别蒸汽的二合一石墨合成炉，该合成炉由下至上依次包括灯头座、下段石墨炉筒段、下取热段、上取热段和上封头段，在合成炉的顶端安装有爆破盘11，在上取热段内部设置有石墨换热块7，在上取热段的外部设有钢外壳8，石墨换热块7沿竖孔方向流通气体，水平孔流通循环水，下取热段的空心夹套与上取热段的空心夹套分别与闪蒸罐连接，可分别同时输出两种压力的蒸汽，下取热段为钢制传热炉筒12，该钢制传热炉筒12为钢管纵向圆周排列式焊接，，上取热段包括石墨炉筒5及套在石墨炉筒5外部的上炉筒外壳6和石墨换热块7和套在石墨换热块7外部的钢外壳8，下段石墨炉筒段包括下段石墨炉筒I及其钢外壳2。
[0023]其内部结构与实施例1相似，主要区别在于:用于副产较高压力蒸汽的中段炉筒段(下取热段)③不采用石墨材料制炉筒，而改为钢制传热炉筒，以便产出较高压力蒸汽，例如:1.0?3.0MPa,需要时还可> 3.0MPa,其余结构则与图1相同。钢制传热炉筒3为钢管纵向圆周排列式焊接，一般不采用夹套式，即将图1中中段石墨炉筒和钢外壳合并为一体，上、下焊接钢法兰以便通过螺栓与上、下部件组装。由于提高了副产蒸汽压力而扩大了应用范围，需要时还可并网。同样本结构二合一炉可以人工操作，也可仪表自控；同样，本结构也可不缩小换热块7的直径。也可需要时在上封头段⑤下部增加石墨换热块段用水冷以降低出炉气温。
[0024]实施例3
如图3所示的一种同时副产两种压力级别蒸汽的二合一石墨合成炉，该合成炉由下至上依次包括灯头座、下段石墨炉筒段、下取热段、上取热段和上封头段，在合成炉的顶端安装有爆破盘11，在上取热段内部设置有石墨换热块7，在上取热段的外部设有钢外壳8，石墨换热块7沿竖孔方向流通气体，水平孔流通循环水，下取热段的空心夹套与上取热段的空心夹套分别与闪蒸罐连接，可分别同时输出两种压力的蒸汽，下段石墨炉筒段包括下段石墨炉筒I及其钢外壳2。
[0025]其内部结构与图1相同，主要区别在于减短了上段石墨炉筒5的长度，并将图1中的上炉筒外壳6与换热块外壳8合并，从而减少了外壳接管。同样本结构也可不缩小换热块7的直径，可人工操作也可仪表自控。也可需要时在上封头段⑤下部增加石墨换热块段用水冷以降低出炉气温。
[0026]本发明的有益效果是:采用在取热段用不同温度的热水分别在下取热段、上取热段的空心夹套内强制循环以吸收合成气的燃烧热，在外壳内形成过热水后输送到闪蒸罐内闪蒸成饱和水蒸汽，由于中段石墨炉筒段(下取热段)同时转移了温度高的燃气的辐射热和高温传导热，因而外壳内循环热水的热焓及温度较高而可提高副产蒸汽的温度(压力)，从而扩大了使用范围和可在需要时并网。而走出中炉筒段的合成气虽然温度大大降低，但仍有数百度，当增加上炉筒之上的石墨换热块段来继续回收此热量时，因换热块段换热面积有炉筒段的10?25倍，又是材料导热系数达碳钢的三倍、不锈钢的六倍左右的浸渍石墨制造，因而对数百度大气量合成气体的热量回收是最合适的方案。鉴于合成气中热焓已大大减少，以及希望排出的合成气温度尽量降低，因而采取此段副产较低压力蒸汽更为合理。在提高副产蒸汽压力的同时，显著提高节能效果。
[0027]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
【主权项】
1.一种同时副产两种压力级别蒸汽的二合一石墨合成炉，其特征在于:该合成炉由下至上依次包括灯头座、下段石墨炉筒段、下取热段、上取热段和上封头段，在合成炉的顶端安装有爆破盘，在上取热段内部设置有石墨换热块，在上取热段的外部设有钢外壳，所述石墨换热块沿竖孔方向流通气体，水平孔流通循环水，所述下取热段的空心夹套与上取热段的空心夹套分别与闪蒸罐连接，可分别同时输出两种压力的蒸汽，所述下段石墨炉筒段包括下段石墨炉筒及其钢外壳。2.根据权利要求1所述的一种同时副产两种压力级别蒸汽的二合一石墨合成炉，其特征在于:所述下取热段由中段石墨炉筒和钢外壳组成。3.根据权利要求1所述的一种同时副产两种压力级别蒸汽的二合一石墨合成炉，其特征在于:所述下取热段为钢制传热炉筒，该钢制传热炉筒为钢管纵向圆周排列式焊接。4.根据权利要求2所述的一种同时副产两种压力级别蒸汽的二合一石墨合成炉，其特征在于:所述中段石墨炉筒的钢外壳内通入热水，所述上取热段的钢外壳内通热水。5.根据权利要求1所述的一种同时副产两种压力级别蒸汽的二合一石墨合成炉，其特征在于:所述上取热段包括石墨炉筒及套在石墨炉筒外部的上炉筒外壳和石墨换热块和套在石墨换热块外部的钢外壳。
【专利摘要】本发明公开了一种同时副产两种压力级别蒸汽的二合一石墨合成炉，该合成炉由下至上依次包括灯头座、下段石墨炉筒段、下取热段、上取热段和上封头段，在合成炉的顶端安装有爆破盘，在上取热段内部设置有石墨换热块，在上取热段的外部设有钢外壳，石墨换热块沿竖孔方向流通气体，水平孔流通循环水，下取热段的空心夹套与上取热段的空心夹套分别与闪蒸罐连接，可分别同时输出两种压力的蒸汽，下段石墨炉筒段包括下段石墨炉筒及其钢外壳。本发明的有益效果是：在提高副产蒸汽压力的同时，显著提高节能效果。
【IPC分类】C01B31/04
【公开号】CN105217609
【申请号】CN201510594803
【发明人】姚松年, 姚建
【申请人】南通山剑石墨设备有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月18日