專利名稱：：含可燃性氣體的混合氣體催化脫氧工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于氣體脫氧
技術領域：
，特別涉及一種含可燃性氣體的混合氣體催化脫氧工藝。
背景技術：
：含甲烷的氣體主要有煤層氣(俗稱瓦斯)、沼氣、垃圾填埋氣等，其主要可燃性成分均為甲烷。煤層氣大量存在于煤層中，屬于非常規(guī)天然氣；是造成煤礦井下事故的主要原因之一。實際上煤層氣是一種熱值高，無污染的新能源，可作為發(fā)電燃料、工藝燃料、化工原料和居民生活燃料等。我國每年向大氣排放煤層氣約300億立方米，造成巨大的環(huán)境壓力和資源浪費。對煤層氣合理綜合利用，可以彌補我國能源短缺。同時煤層氣的回收利用還有助于保護環(huán)境，甲烷的溫室效應是0)2的20倍以上，大量的煤層氣排入大氣加劇了全球溫室效應。因此，煤層氣的低利用率既造成了資源的極大浪費，又加重了環(huán)境污染。化學工業(yè)部西南化工研究院于1985年中請的中國專利ZL85103557"變壓吸附法富集煤礦瓦斯氣中甲烷"，公開了一種利用變壓吸附法從煤層氣中分離富集甲烷的方法。一般情況下，甲烷在濃縮提純過程中排放廢氣的氧含量也被濃縮提高，由于廢氣中不可避免的含有515%的甲烷，致使排放的廢氣處于甲烷的爆炸極限范圍，在排放廢氣管內(nèi)，始終存在著爆炸的危險，這使得該技術的應用受到了限制，因而在煤層氣綜合利用前進行脫氧處理是十分必要的。目前可采用的煤層氣脫氧方法主要有催化脫氧法(ZL02113628.9)和焦炭脫氧法(ZL02113627.0、200610021720.1)等，此兩種方法均可有效的將煤層氣中的氧含量降至0.5%以下，以保證后續(xù)工藝提濃過程的安全操作。甲烷和氧的燃燒反應是一個熱量極大的放熱反應，并且反應速度隨溫度升高急劇上升，不可能用反應器內(nèi)部的傳熱面引出熱量，只能采用絕熱反應器。但是，由于反應速度隨溫度變化太大，反應速度不能準確預測，一般的中間冷激的多層式絕熱反應器也不能有效控制反應溫度。甲烷和氧必需先預熱到一定溫度才能開始反應，而反應終溫是由進入時的溫度和氣體中的氧含量確定的。若氧含量過高，則會使出口溫度過高，造成甲垸裂解，催化劑結碳，甚至燒結。為了解決這一技術問題，中國發(fā)明專利申請公開說明書CN101139239A公開了一種含甲烷氣體的耐硫催化脫氧的方法，該方法是將經(jīng)過脫氧處理之后的原料氣(本發(fā)明稱之為循環(huán)氣)與未經(jīng)處理的原料氣混合，以降低進入催化反應器中的混合氣體中的氧含量。這種方法，氣體的循環(huán)比高(循環(huán)比是指循環(huán)氣量與原料氣量的比值)，循環(huán)壓縮機能耗和投資也比較大。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種循環(huán)氣用量少的含可燃性氣體的混合氣體脫氧催化工藝。該工藝大大減小了循環(huán)氣用量，從而減少了催化劑用量，減小了循環(huán)機、換熱器和管道的尺寸，降低了投資，同時也減少了循環(huán)機和冷卻水的能耗，增加了副產(chǎn)蒸汽等。為了解決上述技術問題，本發(fā)明公開了一種含可燃性氣體的混合氣體催化脫氧工藝，具體方法如下在反應系統(tǒng)中，使原料混合氣體中的可燃性氣體與(原料混合氣體中的)氧在含有催化劑的催化反應器中反應而達到脫氧目的，其中于催化反應器為多個串聯(lián)絕熱反應器或者一個多層絕熱反應器；在多個串聯(lián)絕熱反應器中，最后一個絕熱反應器為主反應器；在多層絕熱反應器中，最末層催化劑為主反應層；從多個串聯(lián)絕熱反應器的第一個絕熱反應器或多層絕熱反應器的第一催化劑層進入的原料混合氣體在進入前先與循環(huán)氣混合并經(jīng)過預熱后再進入反應器；從非第一個絕熱反應器或非第一催化劑層的其它各反應器或其它各催化劑層進入的原料混合氣體不需預熱，直接進入或與循環(huán)氣混合后進入反應器；所述的原料混合氣體中氧的含量為412%，所述的循環(huán)氣是由反應系統(tǒng)出來經(jīng)洗滌、冷卻后的產(chǎn)品氣體。上述催化脫氧工藝中多個串聯(lián)絕熱反應器可優(yōu)選為2至4個串聯(lián)絕熱反應器，多層絕熱反應器可優(yōu)選為2至4層絕熱反應器。含可燃性氣體的混合氣體(即原料混合氣體)通常為煤層氣或沼氣或垃圾填埋氣，其含有的主要可燃性氣體為甲烷，但不限于此。進入多個串連絕熱反應器的各個反應器或進入多層絕熱反應器的各催化劑層的原料混合氣體和催化劑用量，是依次遞增的。本工藝并不針對特定的催化劑，只要求催化劑能催化甲垸與氧生成水與二氧化碳的化學反應，有一定的活性，起始反應溫度15045(TC，如可選用目前國內(nèi)催化劑行業(yè)中已工業(yè)應用的鈀觸媒脫氧催化劑；或者選用本申請人于2006年11月13日提交的中國發(fā)明專利申請(申請?zhí)枮?00610022255.3)中公開的錳系脫氧(催化)劑(該催化劑由活性組分、支撐擔體和粘結劑組成；其中的活性組分為錳的氧化物，可選自二氧化錳、碳酸錳、草酸錳等中的任意一種或幾種；支撐擔體為分子篩或活性氧化鋁，分子篩可選自A型分子篩、X型分子篩、Y型分子篩、磷鋁分子篩等中的任意一種或幾種；粘結劑為高鋁水泥或粘土，粘土可選自高嶺土、凹凸棒土、硅藻土、羊甘土等中的任意一種或幾種)；也可選用本申請人于2008年7月7日提交的中國發(fā)明專利申請(申請?zhí)枮?00810045478.0)中公開的系列耐硫脫氧催化劑(該系列的催化劑由活性組分和多孔載體組成，所述活性組分為鐵或/和銅的化合物中的一種或幾種，所述多孔載體選自氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、二氧化硅、磷鋁分子篩、A型分子篩、X型分子篩、Y型分子篩、絲光沸石、ZSM-5沸石、硅藻土、高嶺土、天然白土、硅酸鋁、硅酸鎂中一種或幾種。以氧化物計，活性組分負載量為l95%(wt)，其余為載體)。所謂起始反應溫度是指在此溫度下已有緩慢的化學反應。可適應的溫度區(qū)間不小于300°C，這里區(qū)間的上限定義為，在此溫度下，不希望的副反應不超過工藝容許的程度，并且催化劑的壽命不低于經(jīng)濟可行范圍，這就是催化劑容許的最高溫度。一般而言此溫度不應高于70(TC,最好不高于65(TC，超過此溫度會導致甲垸裂解，催化劑結碳，甚至燒結等。在多個串連絕熱反應器或多層絕熱反應器中，進入各催化劑層的氣體的溫度必須不低于所用催化劑的起始反應溫度。為此，多個串連反應器中，進入第一個反應器的氣體是經(jīng)過換熱器預熱到起始反應溫度的，而進入其它各反應器的氣體不經(jīng)過預熱，但與前一反應器出來的高溫氣體混合或混合后達到起始反應溫度的；在多層反應器中，進入第一層催化劑的氣體是經(jīng)過換熱器預熱到反應溫度的，而進入其它各層催化劑的氣體不經(jīng)過預熱，但與前一催化劑層出來的高溫氣體混合或混合后達到起始反應溫度的。由于進入后段催化劑層的氣體流量比進入前段催化劑層的流量大，這就使得進入多個串連絕熱反應器的各個反應器或進入多層絕熱反應器的個催化劑層的原料混合氣體和催化劑用量依次遞增，最后一個絕熱反應器成為主反應器或最末層催化劑成為主反應層。本發(fā)明對反應器的設計要求是，在多個串連絕熱反應器或多層絕熱反應器中，各個反應器或各催化劑層的催化劑用量都必需滿足將進入該催化劑層氣體中的氧絕大部分反應完，以保證在運行時，各催化劑層出口都能達到要求的最高溫度。為了使催化劑層最高溫度(即出口溫度)不超過催化劑所容許的最高溫度，本發(fā)明通過控制進入反應器氣體(對于非第一個反應器或非第一層催化劑是指與高溫氣體混合前的進料氣體)的氧含量來達到的。進入第一個反應器或第一層催化劑的氣體經(jīng)過了預熱，溫度較高，溫升范圍小，要求進入氣體氧含量較低；進入非第一個反應器或非第一層催化劑的氣體未經(jīng)過預熱，升溫范圍大，可以容許較高的氧含量。氧含量的具體數(shù)值，可通過絕熱計算獲得或開車現(xiàn)場調(diào)整。本發(fā)明中的實施例和部分說明以可燃性成分為甲垸為例，利用甲垸能夠與氧反應的性質(zhì)脫除富甲烷氣體中的氧，其他的可燃性氣體中的氧也可以用本發(fā)明的方法予以除去，對本領域的技術人員而言，這是顯而易見的。甲垸和氧必須先預熱到一定溫度才能開始反應，而反應終溫是由氣體進入時的溫度和氣體中的氧含量確定的。為了降低原料混合氣體中氧含量，將少量原料混合氣體與循環(huán)氣混合，使氧含量降到4.5%以下，經(jīng)預熱后，進入第一個反應器(或多層反應器的第一層催化劑)，大部分原料混合氣體不需要經(jīng)過預7熱，由串聯(lián)反應器的第一個反應器之后的其它反應器進入，或者由多層反應器的第一層之后的其它催化劑層進入，越是靠后的反應器(或催化劑層)進入的原料混合氣體量則越大，這樣就可以大大降低循環(huán)氣用量。由于后面進入的原料混合氣體未經(jīng)過預熱，升溫的空間就更大，允許的氧含量也就更高。這部分氣體是靠與前一個反應器(或上一催化劑層)出來的高溫氣體混合達到起燃溫度進行反應的。原料混合氣體中的氧濃度一般在4%12%，氧濃度低于4。/o的適用一段法脫氧，不需要循環(huán)氣調(diào)節(jié)，直接進反應器反應。原料混合氣體氧濃度高于12%，由于此工藝中的反應是甲垸催化燃燒反應，氧濃度越高消耗的甲烷量也越多，因此氧濃度過高時，此工藝流程甲烷的損耗過高，其最終富集甲垸的經(jīng)濟價值也就體現(xiàn)不出。原料混合氣體與循環(huán)氣混合后的氧含量以不高于8%為宜，氧含量為8%時，混合氣體從常溫開始反應的絕熱溫升通常不超過7ocrc。第一反應器或第一催化劑層內(nèi)氣體的氧含量不高于4.5%，是因為氧含量為4.5%時，混合氣體從預熱的35(TC開始反應的絕熱溫升后為70(TC，因此為了保證反應器內(nèi)的溫度不超過700°C，反應器內(nèi)的平均氧含量以不高于4.5%為宜。如果原料混合氣體中氧含量高于8%，則進入后段(或末層)的原料混合氣體也得用產(chǎn)品氣稀釋，但因容許的氧含量更高，循環(huán)氣可以大大減少。本發(fā)明提供的含可燃性氣體的混合氣體催化脫氧工藝不僅可以減少循環(huán)氣的使用量，而且利用已經(jīng)催化脫氧的氣體來加熱原料混合氣體，可以大大節(jié)省原料混合氣體預熱所需的能量。圖1是實施例2和實施例3中三層催化反應器的流程圖。圖2是實施例1和實施例4中三段催化反應器的流程圖。在圖1和圖2中，l為壓縮機；2為換熱器；3為反應器；4為水洗塔。具體實施例方式8下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。本發(fā)明中的絕壓指的是絕對壓力，不是相對于大氣壓的壓力。本發(fā)明中的循環(huán)氣是指經(jīng)過脫氧處理之后由反應系統(tǒng)出來經(jīng)洗滌、冷卻后的產(chǎn)品氣體。本發(fā)明中的循環(huán)比是指循環(huán)氣和原料混合氣體的摩爾比，氧的含量為氧的體積百分含量。對比例1一種含甲烷氣體的催化脫氧工藝，在脫氧反應器中，使原料混合氣體中的甲烷與氧在含有催化劑的催化反應器中反應而達到脫氧目的。反應器為不分段的絕熱反應器，混合氣體由反應器頂部進入。操作過程中各部分氣體的溫度、流量和氧含量見下述表1。系統(tǒng)壓力0.3MPa(絕壓)。循環(huán)比為1.514，催化劑用量17m3。催化劑為申請?zhí)?00810045478.0的中國發(fā)明專利申請中公開的耐硫脫氧催化劑，它由20%的銅的氧化物、40%的氧化鎂和40%的氧化鈦組成。1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實施例1原料混合氣體經(jīng)壓縮機增壓后分為兩股，第一股原料混合氣體氣量1087Nm3/hr與部分循環(huán)氣混合，控制循環(huán)氣量使混合氣氧含量在4.1%。之后，混合氣經(jīng)原料混合氣體預熱器將溫度預熱到約450°C，從上部進入一段反應器中反應脫氧，反應后氣體氧含量為0.2%。另一股原料混合氣體與部分循環(huán)氣混合，控制循環(huán)氣氣量使混合氣的氧含量為6.83%。這部分混合氣再分為兩股，一股氣量為3859Nm7hr的混合氣與從一段反應器出來的脫氧氣體在管道內(nèi)混合，從上部進入二段反應器，在二段反應器中反應脫氧，反應后氣體氧含量為0.2%。另一股剩余的混合氣與從二段反應器出來的脫氧氣體在管道內(nèi)混合，進入三段反應器，在三段反應器中反應脫氧，反應后氣體氧含量為0.2%。出三段反應器的脫氧氣體進原料混合氣體預熱器，預熱進入一段反應器的混合氣。操作過程中各部分氣體的溫度、流量和氧含量見下述表2。流程見圖2，系統(tǒng)壓力為0.3MPa(絕壓)。循環(huán)比0.59，催化劑用量第1個反應器為2m3;第2個反應器為4.5m3，第3個反應器為llm3。催化劑為申請?zhí)枮?00810045478.0的中國發(fā)明專利申請中公開的耐硫脫氧催化劑，它由20%的銅的氧化物、40%的氧化鎂和40%的氧化鈦所組成。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>對比例2一種含甲烷氣體的催化脫氧工藝，在脫氧反應器中，使原料混合氣體中的甲烷與氧在含有催化劑的催化反應器中反應而達到脫氧目的。反應器為不分段的絕熱反應器，混合氣體由反應器頂部進入。操作過程中各部分氣體的溫度、流量和氧含量見下述表3。系統(tǒng)壓力0.6MPa(絕壓)。循環(huán)比0.62,催化劑用量15m3。催化劑為申請?zhí)枮?00610022255.3的中國發(fā)明專利申請中公開的柱狀錳系耐硫脫氧催化劑，它由活性組分50%、支撐擔體30%和粘結劑20%組成；其中的活性組分為草酸錳和碳酸錳各半，支撐擔體為Y型分子篩，粘結劑為硅藻土。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>實施例210000NmVhr原料混合氣體經(jīng)壓縮機增壓后分為三股，其中第一股原料混合氣體氣量為989Nm7hr與循環(huán)氣混合，控制循環(huán)氣量使混合后氣體氧含量在4.4%,混合氣體經(jīng)原料混合氣體預熱器將溫度預熱到約325。C，從上部進入反應器的第一層催化劑床層反應脫氧。第二股原料混合氣體氣量為9011Nm:3/hr，從反應器側(cè)線進入第二層催化床層的上部。第三股剩余的原料混合氣體從反應器側(cè)線進入第三層催化床層的上部。從反應器底部出來的脫氧氣體進原料混合氣體預熱器，預熱進入第一層反應器的混合氣體。操作過程中各部分氣體的溫度、流量和氧含量見下述表4。流程見圖1，循環(huán)氣僅用于稀釋第1層進料。系統(tǒng)壓力0.6MPa(絕壓)。循環(huán)比0.061，催化劑用量第l層1.4m3;第2層3.5m3;第3層9m3。催化劑為申請?zhí)枮?00610022255.3的中國發(fā)明專利申請中公開的柱狀錳系耐硫脫氧催化劑，它由活性組分50%、支撐擔體30%和粘結劑20%組成；其中的活性組分為草酸錳和碳酸錳各半，支撐擔體為Y型分子篩，粘結劑為硅藻土。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>對比例3一種含甲烷氣體的催化脫氧工藝，在脫氧反應器中，使原料混合氣體中的甲烷與氧在含有催化劑的催化反應器中反應而達到脫氧目的。反應器為不分段的絕熱反應器，混合氣體由反應器頂部進入。操作過程中各部分氣體的溫度、流量和氧含量見下述表5。系統(tǒng)壓力0.45MPa(絕壓)。循環(huán)比0.45，催化劑用量7m3。催化劑為鈀觸媒催化劑(西南化工研究設計院生產(chǎn)，型號CAN-561，有市售)。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>10000NmVhr原料混合氣體經(jīng)壓縮機增壓后分為三股，其中第一股原料混合氣體氣量為2031Nm7hr與循環(huán)氣混合，控制循環(huán)氣量使混合后氣體氧含量在3.5%，混合氣體經(jīng)原料混合氣體預熱器將溫度預熱到約15(TC，從上部進入反應器的第一層催化劑床層反應脫氧。第二股原料混合氣體氣量為3183Nm7hr，從反應器側(cè)線進入第二層催化床層的上部。第三股剩余的原料混合氣體從反應器側(cè)線進入第三層催化床層的上部。從反應器底部出來的脫氧氣體進原料混合氣體預熱器，預熱進入第一層反應器的混合氣體。操作過程中各部分氣體的溫度、流量和氧含量見下述表6。流程見圖l，循環(huán)氣僅用于稀釋第1層進料。系統(tǒng)壓力0.45MPa(絕壓)。循環(huán)比0.092，催化劑用量第l層1m3;第2層3m3;第3層5m3。催化劑為鈀觸媒催化劑(西南化工研究設計院生產(chǎn)，型號CAN-561，有市售)。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實施例4原料混合氣體經(jīng)壓縮機增壓后與循環(huán)氣混合分為三股，混合氣氧含量為8%。第一股原料混合氣體氣量1400Nm7hr與部分循環(huán)氣混合，控制循環(huán)氣量使再混氣氧含量在4.5%。之后，再混氣經(jīng)原料混合氣體預熱器將溫度預熱到約25(TC，從上部進入一段反應器中反應脫氧，反應后氣體氧含量為0.2%。另一股混合氣再分為兩股，一股氣量為1400Nm7hr的混合氣與從一段反應器出來的脫氧氣體在管道內(nèi)混合，從上部進入二段反應器，在二段反應器中反應脫氧，反應后氣體氧含量為0.2%。剩余的混合氣與從二段反應器出來的脫氧氣體在管道內(nèi)混合，進入三段反應器，在三段反應器中反應脫氧，反應后氣體氧含量為0.2%。出三段反應器的脫氧氣體進原料混合氣體預熱器，預熱進入一段反應器的混合氣。操作過程中各部分氣體的溫度、流量和氧含量見表7。流程見圖2，系統(tǒng)壓力為0.3MPa(絕壓)。循環(huán)比0.775，催化劑用量第1個反應器為1m3;第2個反應器為1.8m3;第3個反應器為6m3。催化劑為申請?zhí)枮?00610022255.3的中國發(fā)明專利申請中公開的柱狀錳系耐硫脫氧催化劑，由活性組分50%、支撐擔體30%和粘結劑20%組成；其中的活性組分為草酸錳和碳酸錳各半，支撐擔體為Y型分子篩，粘結劑為硅藻土。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>根據(jù)對比例1與實施例1實驗結果(見表1、表2)，可以看出在相同的原料混合氣體量、原料混合氣體組成以及催化劑用量的條件下，對比例l(即現(xiàn)有技術)其循環(huán)氣量(15139Nm7hr)是實施例1(本發(fā)明技術)循環(huán)氣量(5901Nm7hr)的2.56倍，在工藝壓力相同的條件下，前者的循環(huán)壓縮機的能耗為后者的約2倍以上，而前者壓縮機的固定投資也是后者的約2倍，同理另兩組例子的相差的結果則更大，因此本發(fā)明無論是在固定投資成本以及能耗上都是大大優(yōu)于現(xiàn)有技術，符合國家對于工業(yè)上節(jié)能減排的方針。氧濃度多段(多層)和一段法的高限是一樣的，并沒有更優(yōu)化。只是把循環(huán)量降下來了。根據(jù)表2、4、6中的進反應器的氣量(反應器1、2、3的進氣量均為遞增)，可以看出本發(fā)明與通常的多層反應器不同的是，原料混合氣體的主流(最大氣量)不是從第一層催化劑(或第一個反應器)進入的，而是從最下層催化劑(或最后一個反應器)進入的。通常的多層反應器，側(cè)線進入氣體的作用是調(diào)節(jié)主流反應氣的溫度；而本發(fā)明上層催化劑氣體的作用是加熱后面來的主流氣體。通常的多層反應器中，在側(cè)線處主流氣體并未達到最高轉(zhuǎn)化率，仍在反應和升溫中，直到最下層催化劑出口，主流氣體才達到最高轉(zhuǎn)化率；而本發(fā)明中，每一個反應器(或每層催化劑)都有足夠的催化劑量，以保證出口氣體達到最高轉(zhuǎn)化率和最高溫度，此氣體以后的作用是為后面進入的氣體提供預熱的熱量。由于最高溫度是通過控制進料氣體的氧含量確定的，每一層催化劑(或每一個反應器)都能保證進入的氣體達到最高轉(zhuǎn)化率，在生產(chǎn)操作過程中，反應器溫度是非常穩(wěn)定的。權利要求1.含可燃性氣體的混合氣體催化脫氧工藝，在反應系統(tǒng)中，使原料混合氣體中的可燃性氣體與氧在含有催化劑的催化反應器中反應而達到脫氧目的，其特征在于所述的催化反應器為多個串聯(lián)絕熱反應器或者一個多層絕熱反應器；在多個串聯(lián)絕熱反應器中，最后一個絕熱反應器為主反應器；在多層絕熱反應器中，最末層的催化劑層為主反應層。從多個串聯(lián)絕熱反應器的第一個絕熱反應器或多層絕熱反應器的第一催化劑層進入的原料混合氣體在進入前先與循環(huán)氣混合并經(jīng)過預熱后再進入反應器；從非第一個絕熱反應器或非第一催化劑層的其它各反應器或其它各催化劑層進入的原料混合氣體不需預熱，直接進入或與循環(huán)氣混合后進入反應器；所述的原料混合氣體中氧的含量為4～12％，所述的循環(huán)氣是由反應系統(tǒng)出來經(jīng)洗滌、冷卻后的產(chǎn)品氣體。2.根據(jù)權利要求1所述的含可燃性氣體的混合氣體催化脫氧工藝，其特征在于所述含可燃性氣體的混合氣體為煤層氣或沼氣或垃圾填埋氣，其含有的主要可燃性氣體為甲垸。3.根據(jù)權利要求1所述的含可燃性氣體的混合氣體催化脫氧工藝，其特征在于所述的催化劑是能催化甲垸與氧進行化學反應生成水與二氧化碳的催化劑。4.根據(jù)權利要求3所述的含可燃性氣體的混合氣體催化脫氧工藝，其特征在于所述的催化劑具有下述特性其起始反應溫度在15045(TC之間。5.根據(jù)權利要求1所述的含可燃性氣體的混合氣體催化脫氧工藝，其特征在于所述的多個串聯(lián)絕熱反應器為2至4個串聯(lián)絕熱反應器，所述的多層絕熱反應器為2至4層絕熱反應器。6.根據(jù)權利要求1或4所述的含可燃性氣體的混合氣體催化脫氧工藝，其特征在于所述的多個串連絕熱反應器或多層絕熱反應器中，進入各催化劑層的氣體的溫度為起始反應溫度150450°C，多個串連反應器中，進入第一個反應器的氣體是經(jīng)過換熱器預熱到起始反應溫度的，而進入其它各反應器的氣體不經(jīng)過預熱，但與前一反應器出來的高溫氣體混合或混合后達到溫度為起始反應溫度15045CTC;在多層反應器中，進入第一層催化劑的氣體是經(jīng)過換熱器預熱到反應溫度的，而進入其它各層催化劑的氣體不經(jīng)過預熱，但與前一催化劑層出來的高溫氣體混合或混合后達到為起始反應溫度150450°C。7.根據(jù)權利要求1所述的含可燃性氣體的混合氣體催化脫氧工藝，其特征在于所述的多個串連絕熱反應器或多層絕熱反應器中，催化劑層最高溫度不超過催化劑所容許的最高溫度；對于第一個反應器或第一層催化劑，通過控制進入反應器氣體的氧含量來達到；對于非第一個反應器或非第一層催化劑是通過控制高溫氣體混合后的氣體的氧含量來達到。8.根據(jù)權利要求1所述的含可燃性氣體的混合氣體催化脫氧工藝，其特征在于所述的多個串連絕熱反應器或多層絕熱反應器中，通過調(diào)節(jié)原料混合氣體與循環(huán)氣的混合比例來控制進入反應器氣體的氧含量。全文摘要本發(fā)明公開了一種含可燃性氣體的混合氣體催化脫氧工藝，在反應系統(tǒng)中，使原料混合氣體中的可燃性氣體與氧在含有催化劑的催化反應器中反應而達到脫氧目的，催化反應器為多個串聯(lián)絕熱反應器，其中最后一個絕熱反應器為主反應器，從第一個絕熱反應器進入的原料混合氣體在進入前先與循環(huán)氣混合并經(jīng)過預熱后再進入反應器；從其它各反應器進入的原料混合氣體不需預熱，直接進入或與循環(huán)氣混合后進入反應器。本發(fā)明也可以以另一種形式實現(xiàn)，即將多個串聯(lián)反應器疊合成為一個多層反應器。本發(fā)明的工藝大大減小了循環(huán)氣用量，從而達到減少催化劑用量，減小循環(huán)機、換熱器和管道的尺寸，降低投資，同時也減少循環(huán)機和冷卻水的能耗，增加副產(chǎn)蒸汽等效果。文檔編號C10L3/00GK101423783SQ20081014780公開日2009年5月6日申請日期2008年12月10日優(yōu)先權日2008年12月10日發(fā)明者古共偉,炯廖,健曾,毛震波,王曉東,胡文勵,陳耀壯,陶鵬萬,磊馬申請人:西南化工研究設計院