[實用新型]一種末級采用等溫反應(yīng)器的無循環(huán)甲烷化系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721245201.3
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN207362166U
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王志遠(yuǎn);陳兆文
• 申請（專利權(quán)）人: 北京華福工程有限公司
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 魏彥

本實用新型提供了一種末級采用等溫反應(yīng)器的無循環(huán)甲烷化系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：沿原料氣的流向依次設(shè)置且連接的配氣甲烷化反應(yīng)單元和補(bǔ)充甲烷化反應(yīng)單元；補(bǔ)充甲烷化反應(yīng)單元包括等溫反應(yīng)器，等溫反應(yīng)器為管殼式結(jié)構(gòu)，等溫反應(yīng)器包括殼體及列管，列管內(nèi)裝填有甲烷化催化劑，補(bǔ)充甲烷化反應(yīng)單元還包括在反應(yīng)過程中持續(xù)對等溫反應(yīng)器的列管進(jìn)行降溫的降溫單元。該系統(tǒng)可以在反應(yīng)過程中持續(xù)對等溫反應(yīng)器的列管進(jìn)行降溫，降低末級反應(yīng)器的平衡溫度，推動化學(xué)反應(yīng)正向進(jìn)行。降低了列管內(nèi)甲烷化反應(yīng)的平衡溫度，提高了CO、CO2及H2的轉(zhuǎn)化率，提高了合成天然氣產(chǎn)品中CH4的含量及合成天然氣的熱值，使產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定易控。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種末級采用等溫反應(yīng)器的無循環(huán)甲烷化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，甲烷化工藝，是指合成氣中CO、CO2和H2在一定的溫度、壓力及催化劑的作用下，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成甲烷的過程。甲烷化反應(yīng)是分子量顯著減小的化學(xué)反應(yīng)，同時也是一種強(qiáng)放熱反應(yīng)，在通常的合成氣體組份下，每一個百分點的CO甲烷化可產(chǎn)生74℃的絕熱溫升，每一個百分點的CO2甲烷化可產(chǎn)生60℃的絕熱溫升。目前的甲烷化工藝，產(chǎn)品中CH4的含量低，合成天然氣的熱值低。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的之一在于提供一種末級采用等溫反應(yīng)器的無循環(huán)甲烷化系統(tǒng)，以使產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定易控。

為了解決上述技術(shù)問題中的至少一個，本實用新型提供了以下技術(shù)方案：

一種末級采用等溫反應(yīng)器的無循環(huán)甲烷化系統(tǒng)，包括：沿原料氣的流向依次設(shè)置且連接的配氣甲烷化反應(yīng)單元和補(bǔ)充甲烷化反應(yīng)單元；補(bǔ)充甲烷化反應(yīng)單元包括等溫反應(yīng)器，等溫反應(yīng)器為管殼式結(jié)構(gòu)，等溫反應(yīng)器包括殼體及列管，列管內(nèi)裝填有甲烷化催化劑，補(bǔ)充甲烷化反應(yīng)單元還包括在反應(yīng)過程中持續(xù)對等溫反應(yīng)器的列管進(jìn)行降溫的降溫單元。

進(jìn)一步地，在本實用新型的可選實施例中，配氣甲烷化反應(yīng)單元包括2～4級串聯(lián)的高溫固定床絕熱反應(yīng)器。

進(jìn)一步地，在本實用新型的可選實施例中，以富H2氣和富CO氣為原料生產(chǎn)合成天然氣(SNG)，其中富H2氣一次性通入配氣甲烷化反應(yīng)單元第1級高溫固定床絕熱反應(yīng)器的入口，富CO氣則分別通入配氣甲烷化反應(yīng)單元各級高溫固定床絕熱反應(yīng)器的入口。且富H2氣和富CO氣的總氫碳比符合甲烷合成反應(yīng)的化學(xué)計量比。

進(jìn)一步地，在本實用新型的可選實施例中，補(bǔ)充甲烷化反應(yīng)單元還包括串聯(lián)于高溫固定床絕熱反應(yīng)器和等溫反應(yīng)器之間的中低溫固定床絕熱反應(yīng)器組；中低溫固定床絕熱反應(yīng)器組包括0～2級串聯(lián)的中低溫固定床絕熱反應(yīng)器。

進(jìn)一步地，在本實用新型的可選實施例中，降溫單元包括汽包，汽包具有鍋爐水進(jìn)水管道和蒸汽排出管道以及安裝于蒸汽排出管道的壓力控制閥，汽包通過第一鍋爐水管道和第二鍋爐水管道與等溫反應(yīng)器的殼程連通，以形成換熱回路。

進(jìn)一步地，在本實用新型的可選實施例中，第一鍋爐水管道的一端與等溫反應(yīng)器的頂部連接且與殼程連通；第二鍋爐水管道的一端與等溫反應(yīng)器的底部連接且與殼程連通。

進(jìn)一步地，在本實用新型的可選實施例中，合成氣管道連接于等溫反應(yīng)器的頂部并與列管連通，工藝氣管道連接于等溫反應(yīng)器的底部并與列管連通。

進(jìn)一步地，在本實用新型的可選實施例中，等溫反應(yīng)器的殼體內(nèi)設(shè)置有多個列管，多個列管并排設(shè)置，等溫反應(yīng)器的頂部設(shè)置有合成氣管道連通的氣體分布器，等溫反應(yīng)器的底部設(shè)置有氣體收集器。