[發明專利]一種非催化重整反應器及其工藝

有效

• 申請號: 201811523908.5
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109569490B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 張國杰;閻煌煜;郭曉菲;秦曉偉;李晟;徐英
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24;B01J4/00;B01J19/00;C01B3/36
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種非催化重整反應器，其特征在于：包括換熱區，混合區，重整反應區，換熱區在外層，內層為混合區和重整反應區；混合區位于重整反應區的下方；

換熱區通過直接金屬激光燒結技術逐層構建成端到端的瑞士卷式結構；換熱區通過空氣與產物的相向式流動實現熱交換；混合區為可拆卸式的螺旋式管路結構；在混合區的螺旋式管路上設有烴類燃料注入口；烴類燃料注入口由烴類燃料主注入口和烴類燃料輔注入口組成；所述混合區的螺旋式管路外側的15cm-100cm處設有烴類燃料主注入口，共計3個，每個間距為20cm，螺旋式管路內側的20cm-85cm處設有烴類燃料輔注入口，共計2個，每個間距為20cm；所述烴類燃料主注入口和烴類燃料輔注入口交錯排布；

重整反應區為圓柱體結構，位于混合區的上方；

所述換熱區的空氣出口與混合區的空氣進口相連通；混合區出口與重整反應區的進口相連通；重整反應區的出口與換熱區的產物進口相連通；

所述混合區中的螺旋式管路總長為5-8m，高為1-2m，混合區的空氣進口的管徑為20-30cm，管徑隨管長的增加而逐漸增加，管長每增加1m管徑增加4cm，混合區出口的管徑為95-105cm，從空氣進口處起在管長4m~4.5m處為可拆卸口；

所述混合區的螺旋式管路內的120cm處開始至螺旋式管路內的4.9m處，設有上下交錯排布的圓錐形擋板，圓錐形擋板的高為10cm，圓錐底面圓的半徑為5cm，每個圓錐形擋板的間距為25cm。

2.根據權利要求1所述的非催化重整反應器，其特征在于：所述換熱區高為8-12m，外徑為4m；所述換熱區的逐層構建的瑞士卷式結構是不可拆卸的一體化結構，設計層數共6層。

3.根據權利要求1所述的非催化重整反應器，其特征在于：所述烴類燃料注入口包括烴類燃料注入口導管、注入口噴口和烴類燃料注入口導管接口，烴類燃料注入口導管焊接在螺旋式管路上。

4.根據權利要求3所述的非催化重整反應器，其特征在于：所述烴類燃料注入口導管與螺旋式管路呈30度角，烴類燃料注入口導管的管長為6cm，烴類燃料注入口導管接口可拆卸，烴類燃料注入口導管的注入口噴口設為半徑為10cm的圓形；所述注入口噴口為圓形，在該端面上設有三塊條形隔板，使氣體分區域流出，便于控制氣體的噴出角度。

5.根據權利要求4所述的非催化重整反應器，其特征在于：所述隔板上設有與導管相連通的導管支管，導管支管的管徑為3cm，管長為3cm，每根導管支管的間距為5.3cm，使氣體射程大于由注入口噴口處噴出的氣體。

6.根據權利要求5所述的非催化重整反應器，其特征在于：所述導管支管上接有菱形噴口，菱形噴口的邊長為3cm，菱形的其中一個內角為60度，菱形噴口上鉆有半徑為0.3cm、緊密排列的圓孔，便于氣體充分混合。

7.一種非催化重整反應器的工藝，采用權利要求1~6任一項所述的非催化重整反應器，其特征在于：包括以下步驟：

（1）空氣由換熱區的空氣入口進入換熱區，經預熱后，沿逆時針方向從換熱區的空氣出口流出，進入混合區；

（2）烴類燃料經注入口進入混合區與空氣充分混合后進入重整反應區進行重整反應；

（3）重整反應結束后產物由換熱區的產物進口進入換熱區，實現與空氣的換熱，換熱結束后，沿順時針方向從換熱區的產物出口流出重整反應器，從而空氣被產物的高熱預熱。

8.根據權利要求7所述的非催化重整反應器的工藝，其特征在于：所述的烴類燃料為JP-8。