[發(fā)明專利]重整制氫反應(yīng)器、重整制氫轉(zhuǎn)化爐及重整制氫反應(yīng)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710986638.0
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN109694037B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張旭;戴文松;蔣榮興
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石化工程建設(shè)有限公司;中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號(hào): C01B3/32
• 分類號(hào): C01B3/32;C01B3/38
• 代理公司: 北京英創(chuàng)嘉友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11447
• 代理人: 王浩然;耿超

1.一種重整制氫反應(yīng)器，其特征在于，該反應(yīng)器包括圓筒形密封承壓殼體（12）、進(jìn)氣口（1）、出氣口（2）、從所述殼體（12）頂部伸入到殼體內(nèi)部的第一直管（11）、從所述殼體（12）底部伸入到殼體內(nèi)部的第二直管（14）和設(shè)置在所述殼體（12）內(nèi)所述第一直管（11）下方所述第二直管（14）上方的徑向催化反應(yīng)區(qū)；所述進(jìn)氣口與所述第一直管（11）連通，所述出氣口（2）與所述第二直管（14）連通；

所述徑向催化反應(yīng)區(qū)的上下分別由頂部密封板（5）和底部密封板（8）密封，所述頂部密封板（5）的邊緣與所述殼體（12）內(nèi)壁密封連接，所述徑向催化反應(yīng)區(qū)包括中心筒（13）以及套設(shè)在中心筒（13）外的至少一個(gè)套筒（15）；中心筒（13）具有中心管（6），中心管（6）穿過頂部密封板（5）與第一直管（11）流體連通；中心筒外側(cè)壁與最內(nèi)層套筒的內(nèi)側(cè)壁之間以及相鄰套筒（15）的筒壁之間分別形成有緩沖腔（16）；最外層的套筒（15）的外側(cè)壁與殼體（12）的內(nèi)壁之間形成有環(huán)隙（7）；

所述中心管（6）、中心筒（13）和套筒（15）的側(cè)壁分別形成有開孔，以使所述中心管（6）通過所述開孔與所述環(huán)隙（7）流體連通；所述徑向催化反應(yīng)區(qū)的底部密封板（8）與所述殼體（12）下部的內(nèi)壁之間形成有集氣腔（9），所述集氣腔（9）與所述環(huán)隙（7）流體連通；

所述中心筒（13）和所述套筒（15）內(nèi)分別設(shè)有微催化反應(yīng)板（10），所述中心筒（13）內(nèi)的微催化反應(yīng)板（10）的邊緣分別與所述頂部密封板（5）、底部密封板（8）、中心管（6）管壁和中心筒（13）內(nèi)側(cè)壁密封連接，所述套筒（15）內(nèi)的微催化反應(yīng)板（10）的邊緣分別與所述頂部密封板（5）、底部密封板（8）和所述套筒（15）的內(nèi)側(cè)壁及外側(cè)壁之間密封連接，所述微催化反應(yīng)板的板面負(fù)載有重整制氫催化劑；

所述中心筒（13）內(nèi)和/或所述套筒（15）內(nèi)還設(shè)有補(bǔ)充微催化反應(yīng)板（17），所述補(bǔ)充微催化反應(yīng)板（17）與所述微催化反應(yīng)板（10）交替間隔設(shè)置，所述補(bǔ)充微催化反應(yīng)板（17）的板面負(fù)載有重整制氫催化劑；所述微催化反應(yīng)板（10）與所述補(bǔ)充微催化反應(yīng)板（17）的徑向?qū)挾戎却笥?.5；

所述補(bǔ)充微催化反應(yīng)板（17 ）的邊緣分別與所述頂部密封板（5）、底部密封板（8）、中心筒（13）筒壁的內(nèi)側(cè)密封連接；或者，所述補(bǔ)充微催化反應(yīng)板（17）的邊緣分別與所述頂部密封板（5）、底部密封板（8）、套筒（15）外壁的內(nèi)側(cè)密封連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重整制氫反應(yīng)器，其特征在于，所述中心筒（13）內(nèi)的微催化反應(yīng)板（10）圍繞所述中心管（6）呈放射狀分布；所述套筒（15）內(nèi)的微催化反應(yīng)板（10）圍繞所述中心筒（13）呈放射狀分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重整制氫反應(yīng)器，其特征在于，所述微催化反應(yīng)板（10）為選自平面板、齒形板和波紋板中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重整制氫反應(yīng)器，其特征在于，所述微催化反應(yīng)板（10）為波形板。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重整制氫反應(yīng)器，其特征在于，所述套筒（15）的個(gè)數(shù)為1~500個(gè)，所述套筒（15）、中心筒（13）、中心管（6）與殼體（12）呈同軸方式布置。

6.一種重整制氫轉(zhuǎn)化爐，包括進(jìn)氣管（24）、出氣管（25）、燒嘴（23）和燃燒室（22），其特征在于，該轉(zhuǎn)化爐還包括權(quán)利要求1~5中任意一項(xiàng)所述的重整制氫反應(yīng)器（21），所述重整制氫反應(yīng)器（21）位于所述燃燒室（22）內(nèi)，所述重整制氫反應(yīng)器（21）的進(jìn)氣口（1）與所述進(jìn)氣管（24）連通，所述重整制氫反應(yīng)器的出氣口（2）與所述出氣管（25）連通。

7.采用權(quán)利要求6所述的重整制氫轉(zhuǎn)化爐進(jìn)行重整制氫反應(yīng)的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

（1）使燃料氣和空氣經(jīng)過所述燒嘴（23）噴入所述燃燒室（22）進(jìn)行燃燒；

（2）使原料氣與水蒸氣經(jīng)所述轉(zhuǎn)化爐的進(jìn)氣管（24）進(jìn)入所述重整制氫反應(yīng)器（21），在所述徑向催化反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行重整制氫反應(yīng)，得到富含氫氣的轉(zhuǎn)化氣。