[發明專利]一種帶有混合式氣體分布器的重整反應器及其工藝

有效

• 申請號: 201310224588.4
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103303865A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 張永發;馬建安;王俊生;張國杰;杜延年;劉振民;董躍
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C01B3/36
• 分類號: C01B3/36;C01B3/38
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 戎文華

1.一種帶有混合式氣體分布器的重整反應器，其特征在于：所述重整反應器（13）的上部設置有第三水蒸氣進口（12），底部通過塔式分布裝置底座（29）連通有混合式氣體分布器（6），在催化劑料倉（14）的下端設置有上行管道（15）；

所述混合式氣體分布器（6）是由塔式氣體分布裝置（11）與氣體混合裝置（9）和三通（19）連通構成；其中，混合式氣體分布裝置（11）的上端是由若干層傘狀結構的爐條（31）疊加構成，底端通過法蘭（36）連通有內套管（21）和外套管（20）；內套管（21）連通有富CH₄混合氣進口管（5）和第二水蒸汽進口管（3）；外套管（20）通過彎管構件（35）連通有三通（19）和下行管道（18）。

2.如權利要求1所述的帶有混合式氣體分布器的重整反應器，其特征在于：所述塔式氣體分布裝置（11）的直徑與重整反應器（13）的直徑比是1/4?~?2/5，并位于反應器內底端面400?~?550mm處；塔式氣體分布裝置（11）的爐條（31）與水平面的夾角是45o?~?60o，層數是5?~?10層。

3.如權利要求1所述的帶有混合式氣體分布器的重整反應器，其特征在于：所述氣體混合裝置（9）的出口（32）高于重整反應器內底端面50?~?150mm。

4.如權利要求1所述的帶有混合式氣體分布器的重整反應器，其特征在于：所述塔式分布器底座（29）高于反應器內底端面160?~?250mm。

5.如權利要求1所述的帶有混合式氣體分布器的重整反應器，其特征在于：所述氣體混合裝置（9）依次分別設置為混合氣出口（32）、氣體噴射段（33）和?氣體匯合段（34），下端設置有富CH₄混合氣進口（5）和第二水蒸汽進口（3）。

6.如權利要求1所述的帶有混合式氣體分布器的重整反應器，其特征在于：所述內套管（21）直徑與外套管（20）的直徑之比是1/2~4/5。

7.如權利要求1所述的帶有混合式氣體分布器的重整反應器，其特征在于：所述混合式氣體分布器（6）的氣體匯合段（34）和氣體噴射段（33）內部填充有不銹鋼波紋填料。

8.如權利要求1所述的帶有混合式氣體分布器的重整反應器，其特征在于：所述三通（19）設置有第一水蒸汽進口（1）和空氣進口（2）。

9.如權利要求1所述的一種帶有混合式氣體分布器的重整反應器的反應工藝，其特征在于：所述反應工藝步驟如下：

(1)吹風升溫：通過空氣進口（2）向重整反應器（13）內吹入空氣，吹風時間為28~32s，催化劑層升溫至1100℃—1350℃，燃燒后的吹風氣經上行管道（15）去余熱回收系統管道（16）進入余熱回收系統；

?(2)水蒸氣清掃：水蒸汽經第一水蒸汽進口管（1）進入重整反應器（13）中，清掃時間為1~3s，將殘余的吹風氣經上行管道（15）和去余熱回收系統（16）進入預熱回收系統；

?(3)重整制氣：水蒸汽經第二水蒸汽進口管（3）與經富CH₄混合氣進口管（5）進入的富甲烷混合氣在塔式氣體分布裝置（11）內混合，然后進入催化重整反應器（13），在高溫催化劑料層進行重整反應，制得合成氣經套筒間隙通道、上行管道（15）和去合成氣凈制系統管道（17）進入合成氣凈制系統，然后進入氣體儲罐；水蒸汽通入時間為28~32s，富CH₄混合氣通入時間為18~22s，富CH₄混合氣的通入時間滯后于水蒸汽通入時間3~7s；

?(4)空氣清掃：空氣經空氣進口管（1）進入重整反應器（13），吹凈時間為1~2s，將殘存在重整反應器（13）內和管道中的合成氣經下行管道（15）和去合成氣凈制系統管道（17）進入合成氣凈制系統；

上述反應工藝中的進料時間是58~69秒/次，排灰時間是3~5小時/次。

10.如權利要求1所述的帶有混合式氣體分布器的重整反應器的反應工藝，其特征在于：所述重整制氣階段是將0.005-0.02MPa，40-60℃的富CH₄混合氣與0.02-0.07MPa，180-200℃的水蒸汽分別從富CH₄混合氣進口（5）和第二水蒸汽進口（3）通入混合式氣體分布器（6）中，混合后的溫度為135-150℃，然后進入重整反應器（13），在高溫炭層催化下，以每小時420~600m³水蒸汽與炭層發生氣化反應，重整轉化成合成氣。