專(zhuān)利名稱(chēng)：一種軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可應(yīng)用于以煤為原料的合成氨、甲醇、制氫等生產(chǎn)裝置中的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
在大型煤氣化裝置中，變換爐的設(shè)計(jì)壓力和溫度較高，觸媒裝填量很大。采用傳統(tǒng)的軸向反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，設(shè)備阻力降高，設(shè)備直徑大，不僅造成運(yùn)輸?shù)睦щy，而且設(shè)備的外殼壁厚過(guò)厚，板材的采購(gòu)和加工都非常困難，設(shè)備投資也十分昂貴。目前國(guó)內(nèi)外的耐硫變換反應(yīng)器大多向著徑向變換反應(yīng)器發(fā)展，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備阻力降小，設(shè)備直徑小，投資更加節(jié)省。但由于煤氣成分復(fù)雜且含灰，而徑向結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器與氣體接觸面大，單純的徑向反應(yīng)器存在催化劑易堵塞，難清理的問(wèn)題，而且煤氣直接與價(jià)格昂貴的耐硫變換催化劑接觸，造成催化劑使用周期短，增加了生產(chǎn)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種能有效降低裝置運(yùn)行成本，節(jié)省能耗、投資低、催化劑使用壽命長(zhǎng)，適于大型化的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，包括殼體以及分別設(shè)置在殼體上、下端的進(jìn)氣口和出氣口，其特征在于:在所述殼體內(nèi)上部設(shè)置有裝填沒(méi)有活性觸媒或保護(hù)劑的軸向結(jié)構(gòu)的觸媒保護(hù)床層，在所述殼體內(nèi)、所述觸媒保護(hù)床層下方設(shè)置有裝填耐硫變換催化劑的徑向結(jié)構(gòu)的觸媒床層，在所述殼體內(nèi)中間設(shè)置有與所述觸媒床層對(duì)應(yīng)連通的氣體收集管，所述氣體收集管上端為封閉結(jié)構(gòu)，其下端與出氣口連通。本實(shí)用新型所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其所述觸媒床層包括用于裝填耐硫變換催化劑的徑向流結(jié)構(gòu)的觸媒筐，在所述氣體收集管上與觸媒保護(hù)床層對(duì)應(yīng)段設(shè)置有若干與觸媒筐連通的集氣孔。本實(shí)用新型所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其在所述殼體上分別設(shè)置有與觸媒保護(hù)床層連通的卸觸媒孔A以及與觸媒床層連通的卸觸媒孔B。本實(shí)用新型所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其在所述觸媒保護(hù)床層下方設(shè)置有與殼體可拆卸式連接、用于支撐觸媒保護(hù)床層的支撐架。本實(shí)用新型所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其在所述觸媒保護(hù)床層上、下兩端分別設(shè)置有耐火球?qū)樱鑫挥谟|媒保護(hù)床層下端的耐火球?qū)釉O(shè)置在觸媒保護(hù)床層與支撐架之間，在所述觸媒床層下端設(shè)置有耐火球?qū)印１緦?shí)用新型所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其在所述殼體內(nèi)、觸媒保護(hù)床層上方設(shè)置有氣體分布器。本實(shí)用新型所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其所述觸媒保護(hù)床層的裝填高度為觸媒床層裝填高度的5 50%。本實(shí)用新型所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其在所述殼體上端設(shè)置有人孔。本實(shí)用新型采用裝填沒(méi)有活性的廢觸媒或保護(hù)劑的軸向結(jié)構(gòu)的觸媒保護(hù)床層，用以保護(hù)其下部裝填有價(jià)格昂貴的耐硫變換催化劑的徑向結(jié)構(gòu)的觸媒床層，在保留了徑向反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，克服了單純采用徑向結(jié)構(gòu)而存在的催化劑易堵塞，難清理，催化劑使用周期短的問(wèn)題，可應(yīng)用于以煤為原料的合成氨、甲醇、制氫等生產(chǎn)裝置，特別適用于大型或超大型的裝置。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記:1為殼體，2為進(jìn)氣口，3為出氣口，4為觸媒保護(hù)床層，5為觸媒床層，6為氣體收集管，7為觸媒筐，8為卸觸媒孔A，9為卸觸媒孔B，10為支撐架，11為耐火球?qū)樱?2為氣體分布器，13為人孔。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1所示，一種軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，包括殼體I以及分別設(shè)置在殼體I上、下端的進(jìn)氣口 2和出氣口 3，在所述殼體I上端還設(shè)置有人孔13，以方便設(shè)備的維修。其中，在所述殼體I內(nèi)上部設(shè)置有裝填沒(méi)有活性觸媒或保護(hù)劑的軸向結(jié)構(gòu)的觸媒保護(hù)床層4，在所述殼體I上設(shè)置有與觸媒保護(hù)床層4連通的卸觸媒孔AS，在所述觸媒保護(hù)床層4下方設(shè)置有與殼體I可拆卸式連接、用于支撐觸媒保護(hù)床層4的支撐架10，在所述觸媒保護(hù)床層4上、下兩端分別設(shè)置有耐火球?qū)?1，所述位于觸媒保護(hù)床層4下端的耐火球?qū)?1設(shè)置在觸媒保護(hù)床層4與支撐架10之間，在所述殼體I內(nèi)、觸媒保護(hù)床層4上方設(shè)置有氣體分布器12。在所述殼體I內(nèi)、所述觸媒保護(hù)床層4下方設(shè)置有裝填耐硫變換催化劑的徑向結(jié)構(gòu)的觸媒床層5，在所述殼體I上設(shè)置有與觸媒床層5連通的卸觸媒孔B9，在所述殼體I內(nèi)中間設(shè)置有與所述觸媒床層5對(duì)應(yīng)連通的氣體收集管6，所述觸媒床層5包括用于裝填耐硫變換催化劑的徑向流結(jié)構(gòu)的觸媒筐7，在所述氣體收集管6上與觸媒保護(hù)床層4對(duì)應(yīng)段設(shè)置有若干與觸媒筐7連通的集氣孔，所述氣體收集管6上端為封閉結(jié)構(gòu)，其下端與出氣口 3連通，在所述觸媒床層5下端設(shè)置有耐火球?qū)?1。其中，所述觸媒保護(hù)床層4的裝填高度為觸媒床層5裝填高度的5 50%。本實(shí)用新型結(jié)合了軸向反應(yīng)器和徑向反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，上部床層為軸向結(jié)構(gòu)，裝填沒(méi)有活性的廢觸媒或保護(hù)劑，用以保護(hù)下部床層中裝填的價(jià)格昂貴的耐硫變換催化劑，經(jīng)一段時(shí)間的使用后可單獨(dú)更換或清理；下部床層為全徑向結(jié)構(gòu)，催化劑裝填量大，系統(tǒng)阻力降小，催化劑使用周期長(zhǎng)。相對(duì)于在普通的徑向變換反應(yīng)器之前再單獨(dú)串聯(lián)一個(gè)保護(hù)反應(yīng)器，可大幅度節(jié)省投資，減少占地，降低工程施工難度，阻力降低的同時(shí)也降低了熱量損失，從而節(jié)約了裝置能耗，減少了運(yùn)行成本。該反應(yīng)器能充分適應(yīng)大型煤氣化裝置。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，包括殼體(I)以及分別設(shè)置在殼體(I)上、下端的進(jìn)氣口(2)和出氣口(3)，其特征在于:在所述殼體(I)內(nèi)上部設(shè)置有裝填沒(méi)有活性觸媒或保護(hù)劑的軸向結(jié)構(gòu)的觸媒保護(hù)床層(4)，在所述殼體(I)內(nèi)、所述觸媒保護(hù)床層(4)下方設(shè)置有裝填耐硫變換催化劑的徑向結(jié)構(gòu)的觸媒床層(5)，在所述殼體(I)內(nèi)中間設(shè)置有與所述觸媒床層(5)對(duì)應(yīng)連通的氣體收集管(6)，所述氣體收集管(6)上端為封閉結(jié)構(gòu)，其下端與出氣口(3)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其特征在于:所述觸媒床層(5)包括用于裝填耐硫變換催化劑的徑向流結(jié)構(gòu)的觸媒筐(7)，在所述氣體收集管(6)上與觸媒保護(hù)床層(4)對(duì)應(yīng)段設(shè)置有若干與觸媒筐(7)連通的集氣孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其特征在于:在所述殼體(I)上分別設(shè)置有與觸媒保護(hù)床層(4)連通的卸觸媒孔A (8)以及與觸媒床層(5)連通的卸觸媒孔B (9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其特征在于:在所述觸媒保護(hù)床層(4)下方設(shè)置有與殼體(I)可拆卸式連接、用于支撐觸媒保護(hù)床層(4)的支撐架(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其特征在于:在所述觸媒保護(hù)床層(4)上、下兩端分別設(shè)置有耐火球?qū)?11 )，所述位于觸媒保護(hù)床層(4)下端的耐火球?qū)?11)設(shè)置在觸媒保護(hù)床層(4)與支撐架(10)之間，在所述觸媒床層(5)下端設(shè)置有耐火球?qū)?11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其特征在于:在所述殼體(I)內(nèi)、觸媒保護(hù)床層(4 )上方設(shè)置有氣體分布器(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其特征在于:所述觸媒保護(hù)床層(4)的裝填高度為觸媒床層(5)裝填高度的5 50%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，其特征在于:在所述殼體(I)上端設(shè)置有人孔(13)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種軸徑向兩床層耐硫變換反應(yīng)器，包括殼體以及分別設(shè)置在殼體上、下端的進(jìn)氣口和出氣口，在所述殼體內(nèi)上部設(shè)置有裝填沒(méi)有活性觸媒或保護(hù)劑的軸向結(jié)構(gòu)的觸媒保護(hù)床層，在所述殼體內(nèi)、所述觸媒保護(hù)床層下方設(shè)置有裝填耐硫變換催化劑的徑向結(jié)構(gòu)的觸媒床層，在所述殼體內(nèi)中間設(shè)置有與所述觸媒床層對(duì)應(yīng)連通的氣體收集管，所述氣體收集管上端為封閉結(jié)構(gòu)，其下端與出氣口連通。本實(shí)用新型采用軸向結(jié)構(gòu)的觸媒保護(hù)床層，用以保護(hù)其下部徑向結(jié)構(gòu)的觸媒床層，在保留了徑向反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，克服了單純采用徑向結(jié)構(gòu)而存在的問(wèn)題，可應(yīng)用于以煤為原料的合成氨、甲醇、制氫等生產(chǎn)裝置，特別適用于大型或超大型的裝置。
文檔編號(hào)C01B3/16GK203033763SQ20122074054
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者許斌, 周芳, 王時(shí)川, 馮友茵, 宋堯, 蒲弦 申請(qǐng)人:中國(guó)成達(dá)工程有限公司