[發明專利]一種甲烷二氧化碳干重整反應爐

有效

• 申請號: 201911407627.8
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111137860B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 吳辰壘;張國杰;成海柱;徐英;王吉明
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C01B3/38
• 分類號: C01B3/38
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發明屬于化工反應爐技術領域，具體涉及一種甲烷二氧化碳干重整反應爐，其解決了甲烷產能過剩與溫室氣體二氧化碳排放導致環境污染的問題。本發明包括若干用于甲烷二氧化碳混合氣體干重整的反應室、若干燃燒室、預熱室、廢氣回收室、位于廢氣回收室內的若干總煤氣管和位于廢氣回收室內若干廢氣管道；反應室和燃燒室并排設于反應爐內，預熱室位于反應室和燃燒室的下方，廢氣回收室位于預熱室的下方；若干燃燒室和若干反應室依次間隔排布于反應爐內，燃燒室與反應室之間通過隔墻隔開；預熱室包括若干燃燒預熱室和若干反應預熱室。本發明將甲烷和二氧化碳中重整，減少溫室氣體二氧化碳的排放量，提高資源的利用、保護環境。

技術領域

本發明屬于化工反應爐技術領域，具體涉及一種甲烷二氧化碳干重整反應爐。

背景技術

我國甲烷、二氧化碳這兩種溫室氣體的排放量居世界第一，其中甲烷的產能已經過剩，所以需要合理利用甲烷是必要的，在眾多方法中甲烷制合成氣是十分優先的選擇。目前甲烷制合成氣有三種途徑：甲烷二氧化碳重整、甲烷水蒸汽重整以及甲烷部分氧化，其中的甲烷二氧化碳干重整的產物合成氣的氫與一氧化碳的比例可以直接用于費托合成，可以生產長鏈烴等化工產品。此外，重整反應是一種強吸熱反應，也可以起到儲能的作用。甲烷二氧化碳干重整既解決了甲烷產能過剩的問題，又可以合理利用二氧化碳，減少溫室氣體排放，緩解溫室效應，對資源利用和環境保護有著重要意義。

發明內容

本發明要解決甲烷產能過剩與溫室氣體二氧化碳排放導致環境污染的問題，提供了一種甲烷二氧化碳干重整反應爐。

本發明采用如下的技術方案實現：一種甲烷二氧化碳干重整反應爐，包括若干用于甲烷二氧化碳混合氣體干重整的反應室、若干燃燒室、預熱室、廢氣回收室、位于廢氣回收室內的若干總煤氣管和位于廢氣回收室內若干廢氣管道；

反應室和燃燒室并排設于反應爐內，預熱室位于反應室和燃燒室的下方，廢氣回收室位于預熱室的下方；

若干燃燒室和若干反應室依次間隔排布于反應爐內，燃燒室與反應室之間通過隔墻隔開；預熱室包括用于回收燃燒廢氣的熱量的若干燃燒預熱室和用于預熱混合氣體的若干反應預熱室，若干燃燒預熱室和若干反應預熱室依次間隔排布于反應爐內，燃燒預熱室與反應預熱室之間通過隔墻隔開；燃燒預熱室位于燃燒室下方，燃燒預熱室與燃燒室連通，反應預熱室位于反應室下方，反應預熱室與反應室連通；

每個反應室沿其走向對稱設有兩個側反應室，兩個側反應室上方均設有用于排出甲烷二氧化碳在催化劑的作用下重整為合成氣的合成氣出口管，兩個側反應室內通過隔墻分隔為若干催化反應腔，催化反應腔內設有用于甲烷二氧化碳干重整的催化劑；對應的每個反應預熱室沿其走向對稱設有兩個側反應預熱室，側反應預熱室為矩形結構，兩個側反應預熱室下方均設有用于輸入混合氣體的混合氣入口管，兩個側反應預熱室內與催化反應腔對應的位置均設有用于預熱混合氣體的若干連通管；混合氣入口管與連通管的底部連通，連通管的頂部與催化反應腔的底部連通，催化反應腔的頂部與合成氣出口管連通；

每個燃燒室沿其走向設有多組雙聯式火道，多組雙聯式火道之間通過隔墻隔開，每組雙聯式火道包括兩個火道，兩個火道之間通過隔墻隔開，兩個火道之間的隔墻頂部設有用于連通兩個火道的連通孔道，火道的底部設有點火端，點火端內設有用于控制點火端開啟或關閉的控制閥；

若干燃燒預熱室內通過隔墻分隔為若干燃燒預熱腔，燃燒預熱腔對應位于燃燒室的火道的下方；燃燒預熱腔包括兩個用于輸入空氣或排出燃燒廢氣的通氣孔和用于輸入煤氣的單煤氣管，單煤氣管位于兩個通氣孔之間，兩個通氣孔與單煤氣管之間分別通過隔墻隔開；

若干總煤氣管分別對應位于若干燃燒預熱室的下方；

單煤氣管的頂端與燃燒室的火道的點火端連通，單煤氣管的底端與總煤氣管連通；

若干廢氣管道分別對應位于若干燃燒預熱室的下方；