等温变换反应器.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CN109261082A(43)申请公布日2019.01.25(21)申请号201811162819.2(51)Int.Cl.(22)申请日2018.09.30B01J8/02(2006.01)(71)申请人中石化宁波工程有限公司地址315103浙江省宁波市高新区院士路660号申请人中石化宁波技术研究院有限公司中石化炼化工程(集团)股份有限公司(72)发明人张志国亢万忠刘复民蒋自平高步新崔金栋张茹方晓峰陈锡栋应超周迅楼力行(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102代理人刘凤钦权利要求书1页说明书3页附图6页(54)发明名称等温变换反应器(57)摘要本发明涉及到一种等温变换反应器，包括炉体和设置在炉体内的催化剂框，催化剂框的中部设有变换气收集管，变换气收集管的一端口封闭，另一端口连接界外，变换气收集管的侧壁上间隔设有多个进气孔；催化剂框的壁上设有连通催化剂框内外空间的通孔；催化剂框与变换气收集管之间的空腔内设有多根换热管；其特征在于各换热管分为多个换热管组，各换热管组均包括第一换热管和多根第二换热管；各第二换热管布置在第一换热管的周围；第一换热管的上端口连接原料气输送管道，第二换热管的上端口连通催化剂框与炉体之间的空腔；第一换热管和第二换热管的下端口均连通管帽的内腔，管帽为密闭的腔体结构。CN109261082ACN109261082A权利要求书1/1页1.等温变换反应器，包括炉体(1)和设置在炉体(1)内的催化剂框(2)，所述催化剂框(2)的中部设有变换气收集管(3)，所述变换气收集管(3)的一端口封闭，另一端口连接界外，变换气收集管(3)的侧壁上间隔设有多个进气孔；所述催化剂框的壁上设有连通所述催化剂框内外空间的通孔；所述催化剂框(2)与所述变换气收集管(3)之间的空腔内设有多根换热管；其特征在于各所述换热管分为多个换热管组(4)，各换热管组(4)均包括第一换热管(41)和多根第二换热管(42)；各所述第二换热管(42)布置在所述第一换热管(41)的周围；所述第一换热管(41)的上端口连接原料气输送管道(51)，所述第二换热管(42)的上端口连通所述催化剂框(2)与所述炉体(1)之间的空腔；所述第一换热管(41)和所述第二换热管(42)的下端口均连通管帽(45)的内腔，所述管帽(45)为密闭的腔体结构。2.根据权利要求1所述的等温变换反应器，其特征在于各所述换热管组(4)中所述第二换热管(42)的数量为3～8根，并在所述第一换热管(41)的周围均匀布置。3.根据权利要求2所述的等温变换反应器，其特征在于所述第二换热管(42)的数量为6根。4.根据权利要求1所述的等温变换反应器，其特征在于所述第二换热管(42)的管径小于所述第一换热管(41)的管径。5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的等温变换反应器，其特征在于各所述第一换热管(41)的上端口均连接气体分布器(7)，所述气体分布器的入口连接所述炉体(1)上的原料气入口(14)。6.根据权利要求5所述的等温变换反应器，其特征在于各所述换热管组中，相邻的所述第二换热管(42)之间连接有第一连接筋板(43)；所述第一换热管(41)与所述第二换热管(42)之间设有第二连接筋板(44)，各第二连接筋板(44)的两端分别连接所述第一换热管的外壁和对应的第一连接筋板(43)。7.根据权利要求6所述的等温变换反应器，其特征在于各所述换热管组中的各所述第一连接筋板(43)沿同一圆周线布置。8.根据权利要求7所述的等温变换反应器，其特征在于所述原料气入口(14)连接有原料气输送管道(51)和氮气输送管道(52)，所述原料气输送管道(51)上设有第一阀门(53)，所述氮气输送管道(52)上设有第二阀门(54)。9.根据权利要求8所述的等温变换反应器，其特征在于所述变换气收集管(3)由多段筒体(31)依次可拆卸连接而成，所述筒体(31)的内侧壁上沿轴向方向依次间隔设有多个脚梯(32)。2CN109261082A说明书1/3页等温变换反应器技术领域[0001]本发明涉及到化工设备，尤其涉及一种等温变换反应器。背景技术[0002]CO变换反应是一个放热反应，反应完全的变换气温度可达450℃左右，但是其反应的能垒(反应活性能)较高，在反应之前需要将反应原料加热到反应温度。现有的原料气加热方法有多种，由于变换炉内的介质成份不同，当水气比过低时，会造成温度迅速上升，当热量撤走不及时就会出现飞温(设备内反应区急剧上升)等现象。设备内温度过高后，还有可能引起甲烷化反应，当这种情况出现时，设备内的温度可达600℃～800℃，此种工况出现时会使催化剂因温度过高失去活性，需要更换催化剂，造成重大经济损失。而且，当设备壁温度过高，也