[發明專利]超臨界反應裝置及其工藝方法

有效

• 申請號: 201410169069.7
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN103920428A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 李金來;程樂明;王青;宋成才;高志遠
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: B01J7/00
• 分類號: B01J7/00;B01J3/00;B01J4/00;B01J10/00;B01D45/12;C10J3/46;C10J3/48;C10J3/84
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

1.一種超臨界反應裝置，其特征在于，包括：反應腔(1)，所述反應腔(1)一端設置有物料入口(2)，另一端設置有反應產物出口(3)，所述反應產物出口(3)與旋風分離裝置(4)的物料入口連通，

所述反應腔(1)為中空結構，并且所述反應產物出口(3)與所述旋風分離裝置(4)相連通的管路上串聯有換熱器(5)。

2.根據權利要求1所述的超臨界反應裝置，其特征在于，

所述換熱器(5)中設置有連通在所述反應產物出口(3)和所述旋風分離裝置(4)之間的換熱管，所述換熱器(5)中與所述換熱管進行熱交換的殼程段中通有高壓非含固冷卻劑。

3.根據權利要求2所述的超臨界反應裝置，其特征在于，

所述高壓非含固冷卻劑為壓力在10～40MPa范圍內的高壓水、高壓過熱蒸汽或高壓熔鹽。

4.根據權利要求1所述的超臨界反應裝置，其特征在于，

所述換熱器(5)連接有溫控器，所述溫控器通過控制流入所述換熱器(5)的冷卻劑的流量和溫度，來調節由所述換熱器(5)的出口流出的反應產物的溫度。

5.根據權利要求1所述的超臨界反應裝置，其特征在于，

在所述換熱器(5)的入口與設置在所述旋風分離裝置(4)頂端的氣體產物出口(7)之間還連接有壓力控制器，所述壓力控制器通過調節所述旋風分離器(4)的出口流出的反應產物的流量進行換熱器(5)壓力控制。

6.根據權利要求1所述的超臨界反應裝置，其特征在于，

所述旋風分離裝置(4)底端設置有渣水排出口(8)，所述反應腔(1)設置有所述物料入口(2)的一端還設置有氧化劑注入口(6)。

7.根據權利要求6所述的超臨界反應裝置，其特征在于，

所述渣水排出口(8)與所述反應腔(1)連通，所述反應腔(1)底端還設置有排渣口(16)。

8.根據權利要求6所述的超臨界反應裝置，其特征在于，

所述渣水排出口(8)與所述反應腔(1)連通，并且二者連通的連接管段中連接有U形管(12)，所述反應腔(1)底端還設置有排渣口(16)。

9.根據權利要求6所述的超臨界反應裝置，其特征在于，還包括：

設置在換熱器(5)和旋風分離裝置(4)之間的初級旋風分離器(11)，

其中，所述初級旋風分離器(11)的物料入口與所述反應腔(1)的反應產物出口(3)連通，所述初級旋風分離器(11)的氣體產物出口與所述旋風分離裝置(4)的物料入口連通，所述初級旋風分離器(11)的排渣口與所述旋風分離裝置(4)的渣水排出口(8)連通。

10.根據權利要求1所述的超臨界反應裝置，其特征在于，

所述反應腔(1)的外部與所述旋風分離裝置(4)的外部分別設置有第一高壓腔、第二高壓腔，和/或所述反應裝置內壁均設置有耐腐蝕磨蝕內襯層。

11.一種根據權利要求1-10所述的超臨界反應裝置的工藝方法，其特征在于，將反應原料投入到所述反應裝置內使其在一定溫度和壓力條件下于反應腔(1)內進行反應；反應過程中形成的反應產物從反應產物出口(3)排出后進入換熱器(5)進行降溫；降溫后的反應產物進入旋風分離裝置(4)進行分離，得到含甲烷的氣體產物。

12.根據權利要求11所述的超臨界反應裝置的工藝方法，其特征在于，所述一定溫度和壓力是指反應腔(1)中的反應溫度控制在350-900℃，反應壓力控制在22-40Mpa。