CN2499385Y - 部分氧化制备合成气的径向反应器 - Google Patents
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Abstract
一种天然气催化部分氧化制备合成气的部分氧化制备合成气的径向反应器,由原料气入口1、原料气入口2、气体分布器3、反应器4、催化剂挡板5、产品气出口6组成,该装置的顶部分别有原料气入口1、原料气入口2,底部有产品气出口6,反应器4上有气体分布器3,反应器4内的底部有催化剂挡板5,传热效果好,床温易于控制且温度均匀,无热点存在,因而使得合成反应能在接近化学平衡的最佳动力学条件下进行,得到高的原料转化率;满足了大空速的要求,从而降低了生产成本,得到了增产节能的效果;该装置结构简单,容易加工制造。
Description
本实用新型涉及一种天然气催化部分氧化制备合成气的固定床径向自热反应器，具体地说，是部分氧化制备合成气的径向反应器。
中国专利CN1246441A公开了一种由一台自热转化反应器和一台在反应器入口出并联相接而在自热反应器出口处串联相接的热交换反应器，该装置的主要缺点在于：反应放热快，催化剂床层轴向反应温差大，气相反应物在催化剂床层分配通道阻力降过大，不能满足大空速的要求，且需要较高的投资。
本实用新型的目的在于提供一种阻力小。传热好，温度分布均匀，转化率高，结构合理且成本低的部分氧化制备合成气的径向反应器。
本实用新型是这样实现的：由原料气入口1、原料气入口2、气体分布器3、反应器4、催化剂挡板5、产品气出口6组成，该装置的顶部分别有原料气入口1、原料气入口2，底部有产品气出口6，反应器4上有气体分布器3，反应器4内的底部有催化剂挡板5。
本实用新型还采用如下技术方案：
气体分布器3上有孔道。
气体分布器3上的孔道是一个以上。
气体分布器3上的孔道呈均匀分布。
反应器4内部轴向中间有进料管7
进料管7上有开孔。
进料管7上的开孔为广角开孔，数目为一个以上。
进料管7上的广角开孔呈螺旋式均匀分布。
本实用新型的优点在于：传热效果好，床温易于控制且温度均匀，无热点存在，因而使得合成反应能在接近化学平衡的最佳动力学条件下进行，得到高的原料转化率；满足了大空速的要求，从而降低了生产成本，得到了增产节能的效果；该装置结构简单，容易加工制造。
附图为本实用新型的结构示意图。
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述：
本装置采用单层径向固定床的结构，在传统的固定床反应器催化剂床层上部加一个孔道分布均匀的气体分布器3，催化剂床层轴向中间***一根在管壁上螺旋式均匀分布的广角开孔的进料管7，一股原料混合气由气体分布器3进入反应器4，沿催化床层轴向流动，另一股原料气有进料管7的顶部进入反应器4，通过广角开孔在催化床内沿径向流动，由于气体径向流道短，气相反应物在分配通道中的阻力可大幅度降低，这样，沿催化剂床层轴向进料的原料气与径向进料的原料气在催化剂床层上均匀混合，天然气、水蒸汽与氧充分接触，减少了催化剂表面积碳现象的发生，同时，达到了径向进料管内外、催化剂床层轴向与径向温度均匀分布，解决了传统固定床反应器内反应物料在催化剂床层入口处因气相物料浓度过高造成的反应温度容易失控的问题。
在一定压力下，将经过脱硫和预热的天然气与水蒸汽混合进入原料气入口2，通过气体分布器3沿轴向进入催化剂床层，空气(富氧空气、纯氧)进入由由合适耐温和耐腐蚀材料制成的原料气入口1，进料管7上螺旋式均匀分布的广角孔道径向进入催化剂床层，与轴向进入床层的原料气充分混合，在原料气入口1和反应器4的环形空间的小颗粒Ni基催化剂上进行反应，在还原阶段，催化床的温度由反应器外电加热器供给，在生产阶段，可通过调节反应物料的配比，使催化床的温度由反应器自热来调节控制，所以催化剂能彻底还原，并能获得更高的活性。原料气在催化剂上充分反应之后，沿着反应器4的内壁向下，通过催化剂挡板5回合成一股气流，由产品气出口6流出反应器。
Claims (8)
1.部分氧化制备合成气的径向反应器，由原料气入口(1)、原料气入口(2)、气体分布器(3)、反应器(4)、催化剂挡板(5)、产品气出口(6)组成，其特征在于：该装置的顶部分别有原料气入口(1)、原料气入口(2)，底部有产品气出口(6)，反应器(4)上有气体分布器(3)，反应器(4)内的底部有催化剂挡板(5)。
2.根据权利要求1所述的部分氧化制备合成气的径向反应器，其特征在于：气体分布器(3)上有孔道。
3.根据权利要求2所述的部分氧化制备合成气的径向反应器，其特征在于：气体分布器(3)上的孔道是一个以上。
4.根据权利要求2所述的部分氧化制备合成气的径向反应器，其特征在于：气体分布器(3)上的孔道呈均匀分布。
5.根据权利要求1所述的部分氧化制备合成气的径向反应器，其特征在于：反应器(4)内部轴向中间有进料管(7)。
6.根据权利要求5所述的部分氧化制备合成气的径向反应器，其特征在于：进料管(7)上有开孔。
7.根据权利要求6所述的部分氧化制备合成气的径向反应器，其特征在于：进料管(7)上的开孔为广角开孔，数目为一个以上。
8.根据权利要求6所述的部分氧化制备合成气的径向反应器，其特征在于：进料管(7)上的广角开孔呈螺旋式均匀分布。
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