重整制氢反应器及转化炉、重整制氢反应的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109694041A(43)申请公布日2019.04.30(21)申请号201710987378.9(22)申请日2017.10.20(71)申请人中国石化工程建设有限公司地址100101北京市朝阳区安慧北里安园21号申请人中石化炼化工程（集团）股份有限公司(72)发明人张旭戴文松蒋荣兴(74)专利代理机构北京英创嘉友知识产权代理事务所(普通合伙)11447代理人王浩然耿超(51)Int.Cl.C01B3/40(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图9页(54)发明名称重整制氢反应器及转化炉、重整制氢反应的方法(57)摘要本公开涉及一种重整制氢反应器及转化炉、重整制氢反应的方法，该重整制氢反应器及转化炉采用微催化反应板，反应板上负载有催化活性组分，减少了催化活性金属用量且催化剂不易积碳失活、缩短了反应气体扩散至催化活性中心的距离，降低了传质阻力和反应器压降，提高了制氢反应转化率；反应气体在反应器中由中心向外流动，流道面积逐渐增大、反应板温度逐渐升高，有利于作为体积增加和吸热反应的制氢反应转化率的提升；重整反应器内设置换热区，提高了进入反应区原料气体的温度、降低了反应器出口产物温度，有助于提高反应速率、降低对下游管线和设备的材质要求；该重整制氢反应器使用范围广，作为制氢转化炉的炉管可以适用于不同种类的转化炉。CN109694041ACN109694041A权利要求书1/2页1.一种重整制氢反应器，其特征在于，该反应器包括圆筒形密封承压壳体(12)、进气口(1)、出气口(2)、催化反应区(13)和换热区(15)；所述进气口(1)位于所述壳体(12)侧壁，所述出气口(2)位于所述壳体(12)底部；所述换热区(15)包括第一流体通道和第二流体通道，所述进气口(1)位于所述壳体(12)侧壁且通过第一直管(11)与所述换热区(15)的第一流体通道连通；所述催化反应区(13)的顶部和底部分别由催化反应区顶部密封板(5)和催化反应区底部密封板(8)密封，所述催化反应区(13)包括轴向设置的中心管(6)，所述中心管(6)穿过所述催化反应区底部密封板(8)与所述换热区(15)的第一流体通道连通；所述催化反应区(13)外侧壁与壳体(12)的内壁之间形成有环隙(7)；所述中心管(6)和所述催化反应区(13)的侧壁分别形成有开孔，以使所述中心管(6)通过所述开孔与所述环隙(7)流体连通；所述催化反应区底部密封板(8)与所述换热区(15)之间形成有中间集气腔(9)，所述换热区底部与所述壳体(12)下部的内壁之间形成有底部集气腔(17)，所述底部集气腔(17)与所述第二直管(14)连通，所述中间集气腔(9)与所述环隙(7)流体连通，且所述中间集气腔(9)仅通过所述换热区(15)的第二流体通道与所述底部集气腔(17)连通；所述催化反应区(13)内设有微催化反应板(10)，所述微催化反应板(10)的板面负载有重整制氢催化剂。2.根据权利要求1所述的重整制氢反应器，其特征在于，所述微催化反应板(10)轴向延伸且围绕所述中心管(6)呈螺旋状分布或呈放射状分布。3.根据权利要求1所述的重整制氢反应器，其特征在于，所述微催化反应板(10)为筒状且套设于所述中心管(6)外，所述微催化反应板(10)包括交替间隔设置的上微催化反应板和下微催化反应板，所述上微催化反应板的顶端与所述催化反应区顶部密封板(5)固定连接、底端与所述催化反应区底部密封板(8)留有空隙；所述下微催化反应板的底端与所述催化反应区底部密封板(8)固定连接、顶端与所述催化反应区顶部密封板(5)留有空隙。4.根据权利要求1所述的重整制氢反应器，其特征在于，所述微催化反应板(10)为选自平面板、齿形板、波纹板和波形板中的至少一种。5.根据权利要求1所述的重整制氢反应器，其特征在于，所述换热区(15)包括换热管(16)，所述换热管(16)为选自直管、筒状绕制管线、环状绕制管线和盘状绕制管线中的至少一种；所述换热管(16)的入口和出口分别与所述第一直管(11)和所述中心管(6)连通，以在所述换热管(16)内形成所述第一流体通道，并在所述换热管(16)管外空间形成所述第二流体通道；或者，所述换热区(15)的顶部和底部分别由换热区顶部密封板(19)和换热区底部密封板(18)密封，所述中心管(6)的底端边缘与所述换热区顶部密封板(19)密封连接；所述换热管(16)连接于所述换热区顶部密封板(19)和换热区底部密封板(18)之间，以在所述换热管(16)内形成所述第二流体通道；所述换热管(16)外壁、所述换热区顶部密封板(19)与换热区底部密封板(18)所围成的空间形成为所述第一流体通道。6.一种重整制氢转化炉，包括进气管(24)、出气管(