重整制氢反应器及制氢转化炉和制氢反应方法.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CN109694040A(43)申请公布日2019.04.30(21)申请号201710987375.5(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)C01B3/38(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图8页(54)发明名称重整制氢反应器及制氢转化炉和制氢反应方法(57)摘要本公开涉及一种重整制氢反应器及制氢转化炉和制氢反应方法，该重整制氢反应器及转化炉采用微催化反应板，反应板上负载有制氢反应所需的活性组分，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；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。采用该重整制氢转化炉的制氢方法炉管压降低、炉管内单位体积催化剂的产品时空产率高、原料气处理能力能转化率高，能够满足制氢反应要求。CN109694040ACN109694040A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)、从所述壳体(12)顶部伸入到壳体内部的第一直管(11)、从所述壳体(12)底部伸入到壳体内部的第二直管(14)和设置在所述壳体(12)内所述第一直管(11)下方所述第二直管(14)上方的径向催化反应区；所述进气口与所述第一直管(11)连通，所述出气口(2)与所述第二直管(14)连通；所述径向催化反应区的顶部和底部分别由顶部密封板(5)和底部密封板(8)密封，所述顶部密封板(5)的边缘与所述壳体(12)内壁密封连接，所述径向催化反应区包括中心筒(13)以及套设在中心筒(13)外的至少一个套筒(15)；所述中心筒(13)的顶端穿过顶部密封板(5)与第一直管(11)流体连通，所述中心筒(13)的底端具有开口且与所述底部密封板(8)留有间隙；中心筒(13)的外侧壁与最内层套筒的内侧壁之间以及相邻套筒(15)的筒壁之间分别形成有缓冲腔(16)；最外层的套筒(15)的外侧壁与壳体(12)的内壁之间形成有环隙(7)；所述套筒(15)的内侧壁和外侧壁分别形成有开孔，以使所述缓冲腔(16)仅通过所述开孔与所述环隙(7)流体连通；所述径向催化反应区的底部密封板(8)与所述壳体(12)下部的内壁之间形成有与所述环隙(7)流体连通的集气腔(9)，所述环隙(7)通过所述集气腔(9)与所述第二直管(14)连通；所述中心筒(13)内设有中心筒微催化反应板(6)，所述套筒(15)内设有微催化反应板(10)，所述微催化反应板(10)的顶端与所述顶部密封板(5)密封连接、底端与所述底部密封板(8)密封连接，所述中心筒微催化反应板(6)和所述微催化反应板(10)的板面分别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，所述中心筒微催化反应板(6)轴向延伸且绕轴呈放射状分布；或者，所述中心筒微催化反应板(6)在所述中心筒内呈交错分布；所述微催化反应板(10)轴向延伸且围绕所述中心筒(13)呈放射状分布；或者，所述微催化反应板(10)为筒状且同轴套设于所述中心筒(13)外侧。3.根据权利要求2所述的重整制氢反应器，其特征在于，所述微催化反应板(10)包括交替间隔设置的上催化反应板和下催化反应板，所述上催化反应板的顶端与所述顶部密封板(5)固定连接、底端与所述底部密封板(8)留有空隙；所述下催化反应板的底端与所述底部密封板(8)固定连接、顶端与所述顶部密封板(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)和所述中心筒微催化反应板(6)各自独立地为选自平面板、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，所述套筒(15)的个数为1～400个，所述套筒(15)、中心筒(13)与壳体(12)呈同轴方式布置。6.一种重整制氢转化炉，包括进气管(24)、出气管(25)、烧嘴(23)和燃烧室(22)，其特征在于，该转化炉还包括权利要求1～5中任意一项所述的重整制氢反应器(21)，所述重整制氢反应器(21)位于所述燃烧室(22)内，所述重整制氢反应器(21)的进气口(1)与所述进气管(2