[發明專利]水蒸氣重整制氫裝置中的重整反應器

在審

• 申請號: 201810467229.4
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108467014A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 蔡信;倪中華;呂青青;嚴巖;王秋霞;魏蔚;熊波
• 申請（專利權）人: 張家港氫云新能源研究院有限公司
• 主分類號: C01B3/36
• 分類號: C01B3/36;C01B3/48;F22B1/18
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 黃春松;朱曉萍

本發明公開了一種水蒸氣重整制氫裝置中的重整反應器，包括：殼體，殼體上設置有煙氣輸入管、水蒸氣輸入管、物料輸送管、重整氣輸出管，殼體內分為重整區和蓄熱區，重整區內設置有若干反應管，煙氣輸入管與反應管進料端的殼體相連通，重整氣輸出管與反應管的出料端相連通且伸出殼體。蓄熱區位于反應管出料端的一側，蓄熱區內設置有若干物料預熱管，物料輸送管與物料預熱管的輸入端相連通，物料預熱管的輸出端以及水蒸氣輸入管均與反應管的進料端相連通，蓄熱區設置有煙氣輸出機構。本發明的優點在于：能充分利用煙氣余熱，降低制氫成本，并能有效提高反應速度和轉化率。

技術領域

本發明涉及水蒸氣重整制氫設備技術領域，具體涉及重整反應器。

背景技術

目前，水蒸氣重整制氫裝置的結構主要包括：重整反應器、一氧化碳轉換器、變壓吸附器。其中，重整反應器的殼體內設置有若干反應管，殼體上設置有燃料氣體輸送管、空氣輸送管、水蒸氣輸入管和物料輸送管以及重整氣輸出管，燃料氣體輸送管和空氣輸送管分別與殼體相連通，從而分別將用作燃料的氣體和用于助燃的氣體輸送至重整反應器的殼體內安裝有點火裝置的一端燃燒供熱，水蒸氣輸入管和物料輸送管分別與殼體內的各反應管均相連通，從而分別將參與反應的水蒸氣和烴類物料輸送至殼體內的各反應管中，重整氣輸出管與一氧化碳轉換器相連通，反應管中反應產生的重整氣體由重整氣輸出管輸出。

上述的重整反應器存在以下缺陷：一、需要額外采用燃料氣體供熱，這導致制氫成本高昂。二、燃料氣體與助燃氣體需要在殼體內點燃，重整反應器內需要另外安裝點火裝置，這使得重整反應器結構復雜。

另外，目前有很多行業產生的高溫煙氣，如焦爐高溫煙氣，高溫煙氣的余熱大多都沒有得到充分利用，這導致熱能大量損耗。

發明內容

本發明的目的是：提供一種能充分利用高溫煙氣余熱、并能大大降低制氫成本的水蒸氣重整制氫裝置中的重整反應器。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：水蒸氣重整制氫裝置中的重整反應器，包括：殼體，殼體上設置有煙氣輸入管、水蒸氣輸入管、物料輸送管、重整氣輸出管，殼體內分為重整區和蓄熱區，重整區內設置有若干反應管，煙氣輸入管與反應管進料端的殼體相連通，重整氣輸出管與反應管的出料端相連通，蓄熱區位于反應管出料端的一側，蓄熱區內設置有若干物料預熱管，物料輸送管與物料預熱管的輸入端相連通，物料預熱管的輸出端以及水蒸氣輸入管均與反應管的進料端相連通，蓄熱區設置有煙氣輸出機構，高溫煙氣由煙氣輸入管進入至反應管進料端的重整區，重整區內的高溫煙氣由反應管的進料端運動至反應管的出料端后進入蓄熱區，蓄熱區的煙氣通過煙氣輸出機構排出；重整氣輸出管伸出殼體。

進一步地，前述的水蒸氣重整制氫裝置中的重整反應器，其中，蓄熱區的煙氣輸出機構與換熱鍋爐相連通，蓄熱區的煙氣通過煙氣輸出機構進入至換熱鍋爐內從而為換熱鍋爐供熱，換熱鍋爐內設置有換熱水管，換熱水管的一端與帶水泵的換熱鍋爐給水管相連通，換熱水管的另一端與蒸汽管道相連通，換熱鍋爐的頂部設置有排煙管道，換熱鍋爐內的煙氣從排煙管道排出，換熱水管中產生的蒸汽由蒸汽管道向外輸出。

更進一步地，前述的水蒸氣重整制氫裝置中的重整反應器，其中，換熱鍋爐的鍋筒與殼體集成為一體，換熱鍋爐的殼程與重整區和蓄熱區之間由隔板相隔。

更進一步地，前述的水蒸氣重整制氫裝置中的重整反應器，其中，煙氣輸出機構的結構包括：在物料預熱管輸入端位置處的隔板上開設有若干排煙孔，排煙孔與換熱鍋爐相連通，在物料預熱管輸入端位置處蓄熱區的殼體上還設置有蓄熱區煙氣排出管，蓄熱區的一部分煙氣通過排煙孔進入至換熱鍋爐內供熱，一部分煙氣通過蓄熱區煙氣排出管向外輸出。

再進一步地，前述的水蒸氣重整制氫裝置中的重整反應器，其中，排煙孔布置在換熱水管正下方的隔板上。

進一步地，前述的水蒸氣重整制氫裝置中的重整反應器，其中，排煙管道上設置有不斷將煙氣向外輸送的鼓風機。