一種焦?fàn)t氣制甲醇用反應(yīng)釜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種焦?fàn)t氣的轉(zhuǎn)化處理設(shè)備，具體是一種焦?fàn)t氣制甲醇用反應(yīng)簽ο
【背景技術(shù)】
[0002]焦?fàn)t氣，又稱焦?fàn)t煤氣，是指用幾種煙煤配制成煉焦用煤，在煉焦?fàn)t中經(jīng)過(guò)高溫干餾后，在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時(shí)所產(chǎn)生的一種可燃性氣體，是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品。焦?fàn)t氣是混合物，其主要成分為氫氣(55 %?60 % )和甲烷(23 %?27 % )，另外還含有少量的一氧化碳(5%?8%)、C2以上不飽和烴(2%?4%)、二氧化碳(1.5%?3%)、氧氣(0.3%?
0.8%)和氮?dú)?3%?7%)等。我國(guó)焦炭的年生產(chǎn)能力在億噸以上，而每生產(chǎn)一噸焦炭副產(chǎn)焦?fàn)t氣400立方米左右，傳統(tǒng)的處置方式是將焦?fàn)t氣直接排放，不僅污染環(huán)境，還造成了資源的巨大浪費(fèi)，因此，合理轉(zhuǎn)化利用焦?fàn)t氣具有重要的意義。
[0003]在焦?fàn)t氣的轉(zhuǎn)化利用方面，其主要以用為燃料使用，現(xiàn)在還可以用來(lái)提氫、經(jīng)純氧化轉(zhuǎn)化制甲醇，或經(jīng)甲烷化制可燃?xì)?。其中利用焦?fàn)t氣合成甲醇的工藝主要是利用焦?fàn)t氣中的C0和氫在一定條件下反應(yīng)生成甲醇。在焦?fàn)t氣合成天然氣的技術(shù)中，除焦?fàn)t氣的凈化夕卜，關(guān)鍵技術(shù)是焦?fàn)t氣的甲烷化反應(yīng)。其原理是將焦?fàn)t氣中的一氧化碳和二氧化碳，在一定的溫度和甲烷化催化劑作用下，與氫氣發(fā)生反應(yīng)，生成甲烷和水蒸氣，通過(guò)后續(xù)冷卻，使水蒸氣冷凝分離，最后得到只含甲烷的合格產(chǎn)品氣。然而，現(xiàn)有的生產(chǎn)甲醇的轉(zhuǎn)化率低成本高，工藝復(fù)雜，投資高，效益差與國(guó)內(nèi)大規(guī)模的煤制甲醇項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)有限，前景并不樂(lè)觀。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，反應(yīng)效率快，產(chǎn)物純凈度高，安全可靠的焦?fàn)t氣制甲醇用反應(yīng)釜，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]—種焦?fàn)t氣制甲醇用反應(yīng)釜，包括釜體、氣體過(guò)濾裝置和鼓風(fēng)機(jī);所述氣體過(guò)濾裝置的上端連通有焦?fàn)t氣進(jìn)氣管，在所述氣體過(guò)濾裝置內(nèi)從上向下依次設(shè)置有石灰層、活性炭層和濾網(wǎng)；氣體過(guò)濾裝置的下端通過(guò)出氣管與鼓風(fēng)機(jī)連通，鼓風(fēng)機(jī)的另外一端上連通有輸入管，輸入管通入到釜體內(nèi)，在輸入管的末端上連通焦?fàn)t氣噴管，噴管設(shè)有若干個(gè)噴嘴，噴嘴朝下，在焦?fàn)t氣噴管的上方設(shè)有氫氣噴管，其噴嘴也豎直朝下，在釜體的底部安裝有加熱裝置，在焦?fàn)t氣噴管對(duì)應(yīng)的釜體側(cè)壁上安裝有壓力檢測(cè)裝置;所述釜體的中部固定設(shè)置有爐箅子，爐箅子上堆填有催化劑填充物，在催化劑填充物內(nèi)均勻等距離設(shè)置有斜板，斜板的下端固定在爐箅子上;所述催化劑填充物的上方設(shè)有收集罩，在收集罩的上方設(shè)有導(dǎo)液板，導(dǎo)液板固定在釜體內(nèi)壁上，收集罩的上端連通在導(dǎo)液板的上方，在導(dǎo)液板的上方設(shè)有至少五個(gè)冷凝管，冷凝管的上端連通收集管，在導(dǎo)液板上方的釜體側(cè)壁上安裝有冷卻罩，冷卻罩內(nèi)連通有冷卻水管，導(dǎo)液板的下端連通有出液管。
[0007]進(jìn)一步的:所述濾網(wǎng)為金屬絲網(wǎng)。
[0008]進(jìn)一步的:所述加熱裝置為電熱絲。
[0009]進(jìn)一步的:所述催化劑填充物的高度為30?50mm。
[0010]進(jìn)一步的:所述斜板與水平面的夾角為60?80度。
[0011 ]進(jìn)一步的:所述導(dǎo)液板與水平面的夾角為30?45度。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，完成了對(duì)焦?fàn)t氣的烷化反應(yīng)前的過(guò)濾除雜，反應(yīng)時(shí)的充分混合，以及反應(yīng)結(jié)束后的除水收集等，結(jié)構(gòu)合理，反應(yīng)效率快，焦?fàn)t氣充分反應(yīng)，產(chǎn)物純凈度高，安全可靠，實(shí)現(xiàn)了對(duì)焦?fàn)t氣的充分利用，節(jié)約資源，降低成本。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為一種焦?fàn)t氣制甲醇用反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1-釜體，2-氣體過(guò)濾裝置，3-鼓風(fēng)機(jī)，4-加熱裝置，5-催化劑填充物，6_收集罩，7-冷凝管，8-焦?fàn)t氣進(jìn)氣管，9-出氣管，10-輸入管，11-焦?fàn)t氣噴管，12-氫氣噴管，13-壓力檢測(cè)裝置，14-石灰層，15-活性炭層，16-濾網(wǎng)，17-爐箅子，18-斜板，19-導(dǎo)液板，20-出液管，21-收集管，22-冷卻罩。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0016]請(qǐng)參閱圖，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種焦?fàn)t氣制甲醇用反應(yīng)釜，包括釜體1、氣體過(guò)濾裝置2和鼓風(fēng)機(jī)3;所述氣體過(guò)濾裝置2的上端連通有焦?fàn)t氣進(jìn)氣管8，向所述氣體過(guò)濾裝置2內(nèi)輸入焦?fàn)t氣，在所述氣體過(guò)濾裝置2內(nèi)從上向下依次設(shè)置有石灰層14、活性炭層15和濾網(wǎng)16，濾網(wǎng)16為金屬絲網(wǎng)，用于承托上方物質(zhì)，石灰層14、活性炭層15和濾網(wǎng)16依次對(duì)焦?fàn)t氣進(jìn)行干燥、吸附和過(guò)濾，使得氣體過(guò)濾裝置2輸出的氣體潔凈，從而不會(huì)因?yàn)闅怏w不凈造成的各種副反應(yīng);氣體過(guò)濾裝置2的下端通過(guò)出氣管9與鼓風(fēng)機(jī)3連通，鼓風(fēng)機(jī)3的另外一端上連通有輸入管10，輸入管10通入到釜體1內(nèi)，在輸入管10的末端上連通焦?fàn)t氣噴管11，噴管11設(shè)有若干個(gè)噴嘴，噴嘴朝下，在焦?fàn)t氣噴管11的上方設(shè)有氫氣噴管12，其噴嘴也豎直朝下，在釜體1的底部安裝有加熱裝置4，加熱裝置4為電熱絲，為氣體的反應(yīng)提供溫度，在焦?fàn)t氣噴管11對(duì)應(yīng)的釜體1側(cè)壁上安裝有壓力檢測(cè)裝置13，對(duì)釜體1內(nèi)的氣壓進(jìn)行檢測(cè)，保證內(nèi)部安全。
[0017]所述釜體1的中部固定設(shè)置有爐箅子17，爐箅子17上堆填有催化劑填充物5，催化劑填充物5的高度為30?50mm，在催化劑填充物5內(nèi)均勻等距離設(shè)置有斜板18，斜板18的下端固定在爐箅子17上，斜板18與水平面的夾角為60?80度，使混合氣在催化劑填充物5之間流動(dòng)的行程增大，使其充分反應(yīng)完全;所述催化劑填充物5的上方設(shè)有收集罩6，在收集罩6的上方設(shè)有導(dǎo)液板19，導(dǎo)液板19固定在釜體1內(nèi)壁上，導(dǎo)液板19與水平面的夾角為30?45度，收集罩6的上端連通在導(dǎo)液板19的上方，在導(dǎo)液板19的上方設(shè)有至少五個(gè)冷凝管7，冷凝管7的上端連通收集管21，在導(dǎo)液板19上方的釜體1側(cè)壁上安裝有冷卻罩22，冷卻罩22內(nèi)連通有冷卻水管，降低內(nèi)部溫度，導(dǎo)液板19的下端連通有出液管20，將冷凝后的液體排出收集。
[0018]本實(shí)用新型的工作原理是:焦?fàn)t氣從焦?fàn)t氣進(jìn)氣管8進(jìn)入到氣體過(guò)濾裝置2內(nèi)，依次進(jìn)過(guò)內(nèi)部設(shè)置的石灰層14、活性炭層15和濾網(wǎng)16，將焦?fàn)t氣中的雜質(zhì)和水汽進(jìn)行處理，保證進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)的氣體純凈，鼓風(fēng)機(jī)3將氣體通入到釜體1內(nèi)的焦?fàn)t氣噴管11，焦?fàn)t氣與通入的氫氣調(diào)配到適宜的濃度，加熱裝置4對(duì)混合氣進(jìn)行加熱，氣體向上經(jīng)過(guò)爐箅子17與催化劑填充物5接觸，在催化劑填充物5的作用下是混合氣反應(yīng)生成甲烷氣體和水蒸氣，斜板18延長(zhǎng)混合氣與催化劑填充物5的接觸時(shí)間，保證混合氣均能夠反應(yīng)完全，生成的甲烷和水蒸氣在收集罩6的作用下進(jìn)入導(dǎo)液板19的上方，導(dǎo)液板19上方的溫度低，使水蒸氣迅速冷卻成水滴落在導(dǎo)液板19上，順著導(dǎo)液板19流入到底部在出液管20內(nèi)收集，甲烷氣體通過(guò)冷凝管7進(jìn)入收集管21。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，完成了對(duì)焦?fàn)t氣的烷化反應(yīng)前的過(guò)濾除雜，反應(yīng)時(shí)的充分混合，以及反應(yīng)結(jié)束后的除水收集等，結(jié)構(gòu)合理，反應(yīng)效率快，焦?fàn)t氣充分反應(yīng)，產(chǎn)物純凈度高，安全可靠，實(shí)現(xiàn)了對(duì)焦?fàn)t氣的充分利用，節(jié)約資源，降低成本。
[0019]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0020]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種焦?fàn)t氣制甲醇用反應(yīng)釜，包括釜體(1)、氣體過(guò)濾裝置(2)和鼓風(fēng)機(jī)(3);其特征在于:所述氣體過(guò)濾裝置(2)的上端連通有焦?fàn)t氣進(jìn)氣管(8)，在所述氣體過(guò)濾裝置(2)內(nèi)從上向下依次設(shè)置有石灰層(14)、活性炭層(15)和濾網(wǎng)(16);氣體過(guò)濾裝置(2)的下端通過(guò)出氣管(9)與鼓風(fēng)機(jī)(3)連通，鼓風(fēng)機(jī)(3)的另外一端上連通有輸入管(10)，輸入管(10)通入到釜體(1)內(nèi)，在輸入管(10)的末端上連通焦?fàn)t氣噴管(11)，噴管(11)設(shè)有若干個(gè)噴嘴，噴嘴朝下，在焦?fàn)t氣噴管(11)的上方設(shè)有氫氣噴管(12)，其噴嘴也豎直朝下，在釜體(1)的底部安裝有加熱裝置(4)，在焦?fàn)t氣噴管(11)對(duì)應(yīng)的釜體(1)側(cè)壁上安裝有壓力檢測(cè)裝置(13);所述釜體(1)的中部固定設(shè)置有爐箅子(17)，爐箅子(17)上堆填有催化劑填充物(5)，在催化劑填充物(5)內(nèi)均勻等距離設(shè)置有斜板(18)，斜板(18)的下端固定在爐箅子(17)上;所述催化劑填充物(5)的上方設(shè)有收集罩(6 )，在收集罩(6)的上方設(shè)有導(dǎo)液板(19)，導(dǎo)液板(19)固定在爸體(1)內(nèi)壁上，收集罩(6 )的上端連通在導(dǎo)液板(19 )的上方，在導(dǎo)液板(19 )的上方設(shè)有至少五個(gè)冷凝管(7)，冷凝管(7)的上端連通收集管(21)，在導(dǎo)液板(19)上方的釜體(1)側(cè)壁上安裝有冷卻罩(2 2 )，冷卻罩(2 2 )內(nèi)連通有冷卻水管，導(dǎo)液板(19 )的下端連通有出液管(20)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t氣制甲醇用反應(yīng)釜，其特征在于:所述濾網(wǎng)(16)為金屬絲網(wǎng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t氣制甲醇用反應(yīng)釜，其特征在于:所述加熱裝置(4)為電熱絲。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t氣制甲醇用反應(yīng)釜，其特征在于:所述催化劑填充物(5)的高度為30?50mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t氣制甲醇用反應(yīng)釜，其特征在于:所述斜板(18)與水平面的夾角為60?80度。6.權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t氣制甲醇用反應(yīng)釜，其特征在于:所述導(dǎo)液板(19)與水平面的夾角為30?45度。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種焦?fàn)t氣制甲醇用反應(yīng)釜，包括釜體、氣體過(guò)濾裝置和鼓風(fēng)機(jī)；在所述氣體過(guò)濾裝置內(nèi)從上向下依次設(shè)置有石灰層、活性炭層和濾網(wǎng)；在輸入管的末端上連通焦?fàn)t氣噴管，噴管設(shè)有若干個(gè)噴嘴，在焦?fàn)t氣噴管的上方設(shè)有氫氣噴管，在釜體的底部安裝有加熱裝置；爐箅子上堆填有催化劑填充物，在催化劑填充物內(nèi)均勻等距離設(shè)置有斜板；在收集罩的上方設(shè)有導(dǎo)液板，在導(dǎo)液板的上方設(shè)有至少五個(gè)冷凝管。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，完成了對(duì)焦?fàn)t氣的烷化反應(yīng)前的過(guò)濾除雜，反應(yīng)時(shí)的充分混合，以及反應(yīng)結(jié)束后的除水收集等，結(jié)構(gòu)合理，反應(yīng)效率快，焦?fàn)t氣充分反應(yīng)，產(chǎn)物純凈度高，安全可靠，實(shí)現(xiàn)了對(duì)焦?fàn)t氣的充分利用，節(jié)約資源，降低成本。
【IPC分類】C07C1/04, C07C9/04, C10L3/08, C07C1/12
【公開(kāi)號(hào)】CN205115331
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520913369
【發(fā)明人】張川川
【申請(qǐng)人】張川川
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年11月17日