重整制氢反应器、重整制氢转化炉及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CN109694037A(43)申请公布日2019.04.30(21)申请号201710986638.0(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.C01B3/32(2006.01)C01B3/38(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图7页(54)发明名称重整制氢反应器、重整制氢转化炉及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、重整制氢转化炉及重整制氢反应的方法。该重整制氢反应器及重整制氢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；该反应器使用范围广，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。CN109694037ACN109694037A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上下分别由顶部密封板(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)；中心筒(13)具有中心管(6)，中心管(6)穿过顶部密封板(5)与第一直管(11)流体连通；中心筒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)；所述中心管(6)、中心筒(13)和套筒(15)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集气腔(9)，所述集气腔(9)与所述环隙(7)流体连通；所述中心筒(13)和所述套筒(15)内分别设有微催化反应板(10)，所述中心筒(13)内的微催化反应板(10)的边缘分别与所述顶部密封板(5)、底部密封板(8)、中心管(6)管壁和中心筒(13)内侧壁密封连接，所述套筒(15)内的微催化反应板(10)的边缘分别与所述顶部密封板(5)、底部密封板(8)和所述套筒(15)的内侧壁及外侧壁之间密封连接，所述微催化反应板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，所述中心筒(13)内的微催化反应板(10)围绕所述中心管(6)呈放射状分布；所述套筒(15)内的微催化反应板(10)围绕所述中心筒(13)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)为选自平面板、齿形板、波纹板和波形板中的至少一种。4.根据权利要求1所述的重整制氢反应器，其特征在于，所述中心筒(13)内和/或所述套筒(15)内还设有补充微催化反应板(17)，所述补充微催化反应板(17)与所述微催化反应板(10)交替间隔设置，所述补充微催化反应板(17)的板面负载有重整制氢催化剂；所述微催化反应板(10)与所述补充微催化反应板(17)的径向宽度之比大于1.5；所述补充微催化反应板(10)的边缘分别与所述顶部密封板(5)、底部密封板(8)、中心筒(13)筒壁的内侧密封连接；或者，所述补充微催化反应板(17)的边缘分别与所述顶部密封板(5)、底部密封板(8)、套筒(15)外壁的内侧密封连接。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1～500个，所述套筒(15)、中心筒(13)、中心管(6)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