[實用新型]一種帶環隙的絕熱耐硫變換反應器

有效

• 申請號: 201821174428.8
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN209098186U
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 周芳;王時川;李紅珊;梁宇通
• 申請（專利權）人: 中國成達工程有限公司
• 主分類號: C01B3/16
• 分類號: C01B3/16
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱

本實用新型公開了一種帶環隙的絕熱耐硫變換反應器，包括殼體和內部保護筒，所述殼體與內部保護筒之間形成有環隙，在所述耐硫變換反應器的下部封頭設置有與環隙連通的低溫原料氣入口以及與內部保護筒連通的高溫變換氣出口，在所述耐硫變換反應器的上部封頭設置有與環隙連通的保護氣出口以及與內部保護筒連通的高溫原料氣入口，在所述內部保護筒內設置有催化劑床層。本實用新型的低溫原料氣首先連續流過反應器環隙，再經外部設備進一步預熱后直接進入軸向或徑向催化劑床層發生耐硫變換反應，可降低反應器外殼的設計溫度，既減小反應器壁厚，又可降低反應器材料選用等級，從而可有效降低設備的投資。

技術領域

本實用新型屬于化工技術領域，特別涉及一種可應用于煤制合成氨、甲醇、天然氣、乙二醇、制氫等生產裝置的絕熱耐硫變換反應器。

背景技術

在絕熱耐硫變換裝置中，耐硫變換反應器是其最為核心的設備，該設備中裝填有比較昂貴的耐硫變換催化劑，進該設備的原料氣將在催化劑的作用下，主要發生如下反應：

CO+H₂O=CO₂+H₂

上述反應是強放熱反應，反應器入口原料氣操作溫度雖然不算高（通常為200～310℃），但反應器的床層溫度高達約420℃（催化劑初期）～450℃（催化劑末期），為充分利用此高溫熱源，反應器型式通常采用絕熱式，一般反應器出口接中壓蒸汽過熱器，將飽和蒸汽變為過熱蒸汽，以提高蒸汽品質，從而使全廠熱量利用更為合理。通常絕熱耐硫變換反應器外殼的設計溫度高達470～480℃，而設備設計壓力通常在4.4～9.7MPa，在如此高的設計壓力和設計溫度下，反應器的壁厚將很厚，板材的采購和加工非常困難，設備材質要求高，設備投資也高，且設備的熱量損失也大。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供了一種設計溫度低、操作溫和、投資低的帶環隙的絕熱耐硫變換反應器。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：一種帶環隙的絕熱耐硫變換反應器，其特征在于：包括殼體和內部保護筒，所述殼體與內部保護筒之間形成有環隙，在所述耐硫變換反應器的下部封頭設置有與環隙連通的低溫原料氣入口以及與內部保護筒連通的高溫變換氣出口，在所述耐硫變換反應器的上部封頭設置有與環隙連通的保護氣出口以及與內部保護筒連通的高溫原料氣入口，在所述內部保護筒內設置有催化劑床層。

本實用新型所述的帶環隙的絕熱耐硫變換反應器，其在所述內部保護筒頂部設置有氣體分布器，所述氣體分布器與高溫原料氣入口連通，所述內部保護筒內反應后的氣體進入氣體收集器，所述氣體收集器與高溫變換氣出口連通。

本實用新型所述的帶環隙的絕熱耐硫變換反應器，其在所述耐硫變換反應器的上部封頭設置有人孔和熱電偶口。

本實用新型所述的帶環隙的絕熱耐硫變換反應器，其在所述耐硫變換反應器的下部封頭設置有卸觸媒孔，所述卸觸媒孔與催化劑床層相連。

本實用新型所述的帶環隙的絕熱耐硫變換反應器，其在所述耐硫變換反應器的內部保護筒上設置有璧溫測溫口。

本實用新型所述的帶環隙的絕熱耐硫變換反應器，其在所述內部保護筒內設置有軸向催化劑床層，在所述軸向催化劑床層中裝填有耐硫變換催化劑，在所述軸向催化劑床層上、下端裝填有耐火球，所述氣體收集器設置在內部保護筒底部。

本實用新型所述的帶環隙的絕熱耐硫變換反應器，其在所述內部保護筒內設置有徑向催化劑床層，在所述徑向催化劑床層中裝填有耐硫變換催化劑，在所述徑向催化劑床層中間設置有與徑向催化劑床層對應連通的氣體收集器，所述氣體收集器上端為封閉結構，其下端與高溫變換氣出口連通。

本實用新型所述的帶環隙的絕熱耐硫變換反應器，其在所述徑向催化劑床層中采用分段裝填催化劑，其上段裝填保護劑或沒有活性的催化劑，下段裝填耐硫變換催化劑，在所述徑向催化劑床層下端裝填有耐火球。