[發明專利]一種軸徑向固定床甲烷化反應器

有效

• 申請號: 201310014767.5
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103920429B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 張迎愷;吳迪;戴文松;張鐵鋼;陳國柱;馬婧;王衛軍
• 申請（專利權）人: 中國石化工程建設有限公司
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;B01J8/06;C10L3/08
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所11218
• 代理人: 韋慶文

1.一種軸徑向固定床甲烷化反應器，包括承壓殼體（1）和內構件，其特征在于：

所述承壓殼體（1）包括頂封頭、底封頭、中間殼體，所述頂封頭上有反應原料入口，底封頭上有反應產物出口；

所述內構件自上而下依次包括頂部的密封帽罩（3）、中部的中心篩網管（4）和外篩網（5）以及底部的催化劑卸料管（6）；

所述中心篩網管（4）位于反應器中心，其頂部封閉，底部與所述的底封頭的反應產物出口連通；

所述外篩網（5）位于承壓殼體（1）和中心篩網管（4）之間，其與中心篩網管（4）及承壓殼體（1）分別構成內、外兩個環形空間，其中：

所述的承壓殼體（1）和外篩網（5）之間外環形空間的上部是開放的、底部是封閉的，用于接收從頂封頭進入的反應原料，所述外篩網（5）底部設置環形支撐圈與所述承壓殼體（1）固定；

所述中心篩網管（4）和外篩網（5）之間的內環形空間分為上、下兩個區域，上部為催化劑床層a，下部為填充隔熱填料的隔熱填料區b。

2.根據權利要求1所述的甲烷化反應器，其特征在于：

所述的密封帽罩（3）扣在中心篩網管（4）和內環形空間的頂部，所述密封帽罩（3）和所述外篩網（5）固定緊密連接，所述密封帽罩（3）和所述中心篩網管（4）外壁不固定而采用動態密封，所述密封帽罩（3）與所述中心篩網管（4）外壁和所述外篩網（5）內壁之間的間隙均不大于催化劑粒徑。

3.根據權利要求2所述的一種甲烷化反應器，其特征在于：

所述密封帽罩（3）是由頂面和側壁的環形蓋箱式結構或環形蓋箱與中心蓋箱的組合式結構；

當密封帽罩（3）為組合式結構時，其中心蓋箱套扣在所述中心篩網管（4）頂部，并與扣在內環形空間的頂部的環形蓋箱緊密連接；

所述的蓋箱頂面封閉、底面敞開，環形蓋箱的側壁與中心篩網管（4）形成動態密封。

4.根據權利要求3所述的一種甲烷化反應器，其特征在于：

所述中心篩網管（4）為兩層結構，外層是由篩條和支撐桿焊接而成的楔形繞絲篩網，內層是沖孔鋼板，所述外層的楔形繞絲篩網的篩條之間的間隙小于該中心篩網管（4）和外篩網（5）之間填充的催化劑粒徑，所述內層的沖孔鋼板厚度為4~50mm。

5.根據權利要求4所述的一種甲烷化反應器，其特征在于：

所述承壓殼體（1）底封頭上設置中心開孔的與所述產物出口連通的環形管座，該中心篩網管（4）底部插入所述的環形管座內，該中心篩網管（4）的管壁與該環形管座之間密封；

所述環形管座內壁以及所述反應產物出口內壁均鋪襯隔熱材料。

6.根據權利要求1~5之一所述的一種甲烷化反應器，其特征在于：

所述外篩網（5）選自下列兩類結構之一：

所述外篩網（5）是由篩條和支撐桿焊接而成的楔形繞絲篩網整體單層的圓筒外篩網結構，其底部通過支撐件與承壓殼體（1）封閉連接；

所述外篩網（5）是各種形狀的筒形篩網單元組合結構，包括扇筒形、圓筒形和多邊形筒形，每個筒形篩網單元頂部敞開，底部封閉。

7.根據權利要求6所述的一種甲烷化反應器，其特征在于：

所述外部催化劑卸料管由所述承壓殼體（1）的底封頭插入連接所述內部催化劑卸料管（6），內部催化劑卸料管（6）穿過所述隔熱填料區b與所述催化劑床層a接觸。

8.根據權利要求6所述的一種甲烷化反應器，其特征在于：

所述外部催化劑卸料管由所述承壓殼體（1）的中間殼體側壁插入連接所述內部催化劑卸料管（6），內部催化劑卸料管（6）與所述催化劑床層a接觸。

9.根據權利要求6所述的一種甲烷化反應器，其特征在于：

催化劑床層a內沿徑向設置限位支撐件，用于支撐外篩網（5）與中心篩網管（4）所構成內環形空間，所述支撐件的一端與所述外篩網（5）或所述中心篩網管（4）固定，另一端限位支撐。

10.根據權利要求1所述的一種軸徑向固定床甲烷化反應器，其特征在于：

所述承壓殼體（1）為鋼板或鋼鍛件制造的壓力容器。