專利名稱：換熱式轉(zhuǎn)化爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及化工領域，特別是一種管殼型的換熱式轉(zhuǎn)化爐。
背景技術：
換熱式轉(zhuǎn)化爐是一種廣泛應用于石油、化工、煤炭等領域的氣體轉(zhuǎn)化反 應壓力容器。隨著人們對石油、化工產(chǎn)品需求量的增加，換熱式轉(zhuǎn)化爐朝著 大型化和安全性的方向發(fā)展?，F(xiàn)有的換熱式轉(zhuǎn)化爐主要分為管殼型換熱式轉(zhuǎn) 化爐和套管型換熱式轉(zhuǎn)化爐。
其中，現(xiàn)有的管殼型換熱式轉(zhuǎn)化爐由于結構復雜難以實現(xiàn)大型化，并且
其豬尾管處于高溫區(qū)導致熱應力較大容易造成事故；現(xiàn)有的套管型換熱式轉(zhuǎn) 化爐盡管易于大型化，但其管系結構復雜、熱應力較大， 一旦設計或安裝處 理不當，極易造成損壞。因此，結構復雜和熱應力較大成為制約現(xiàn)有的換熱 式轉(zhuǎn)化爐發(fā)展兩大因素。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的主要目的是針對現(xiàn)有換熱式轉(zhuǎn)化爐的缺陷，提供了一種換 熱式轉(zhuǎn)化爐，結構簡單，并且安全性高。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種換熱式轉(zhuǎn)化爐，包括 承壓殼體；
集氣盒，設置在所述承壓殼體內(nèi)，并與所述承壓殼體上部空間相密閉； 集氣管，與所述集氣盒相導通，并伸出于所述承壓殼體； 轉(zhuǎn)化管，穿設于所述集氣盒，上端與所述承壓殼體上部空間相導通，下 端封閉，并填充有反應所用的催化劑；升氣管，設置在所述轉(zhuǎn)化管內(nèi)部，所述升氣管底部與所述轉(zhuǎn)化管相導通， 頂部與所述集氣盒相導通。
所述承壓殼體上部具有原料氣入口 ，下部具有二段轉(zhuǎn)化氣入口 。 所述集氣盒下部的承壓殼體上具有二段轉(zhuǎn)化氣出口 。 所述集氣盒下部的承壓殼體內(nèi)具有折流板。 所述集氣盒為平板、球缺、橢圓封頭或碟型封頭。 所述轉(zhuǎn)化管的排列為正三角形式排列或同心圓形式排列。
所述轉(zhuǎn)化管的長度為8米 13米。 所述轉(zhuǎn)化管的公稱直徑為100毫米~ 150毫米。 所述升氣管的公稱直徑為20毫米~ 30毫米。
由上述技術方案可知，本實用新型提供了一種換熱式轉(zhuǎn)化爐，由一集氣 盒和數(shù)個轉(zhuǎn)化管組成，轉(zhuǎn)化管下部封閉，省去了換熱式轉(zhuǎn)化爐高溫區(qū)的豬尾 管、下集氣盒及中心管，結構簡單，實現(xiàn)了換熱式轉(zhuǎn)化爐的大型化，排除事 故高發(fā)的隱患，提高了設備的安全性。
下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為本實用新型換熱式轉(zhuǎn)化爐實施例的結構示意圖； 圖2為本實用新型換熱式轉(zhuǎn)化爐實施例的管孔以正三角形式排列的結構 示意圖3為本實用新型換熱式轉(zhuǎn)化爐實施例的管孔以同心圓形式排列的結構 示意圖。
附圖標記"^兌明
l一承壓殼體 2—折流板 3—水夾套
4一內(nèi)襯耐火材料 5 —集氣盒 6—轉(zhuǎn)化管
7—升氣管 8—催化劑 9一集氣管
411—原料氣入口 12—一段轉(zhuǎn)化氣出口 13—二段轉(zhuǎn)化氣入口
14—二段轉(zhuǎn)化氣出口
具體實施方式
圖1為本實用新型換熱式轉(zhuǎn)化爐實施例的結構示意圖。如圖1所示，本 實用新型換熱式轉(zhuǎn)化爐，包括承壓殼體l;集氣盒5設置在承壓殼體1內(nèi)， 并與該承壓殼體1上部空間相密閉；集氣管9與集氣盒5相導通，并伸出于 承壓殼體l;轉(zhuǎn)化管6穿設于集氣盒5，上端于承壓殼體l上部空間相導通， 下端封閉，并填充有反應所用的催化劑8;升氣管7設置在轉(zhuǎn)化管6內(nèi)部， 該升氣管7底部與該轉(zhuǎn)化管6相導通，頂部與集氣盒5相導通。
其中，承壓殼體l上部具有原料氣入口 11,下部具有二段轉(zhuǎn)化氣入口 13。 集氣盒5下部的承壓殼體1具有二段轉(zhuǎn)化氣出口 14。在集氣盒5下部的承壓 殼體l內(nèi)具有折流板2。
進一步地，集氣盒的形式可以為平板、球缺、橢圓封頭和碟型封頭。轉(zhuǎn) 化管的排列可以為正三角形式排列，如圖2所示為本實用新型換熱式轉(zhuǎn)化爐 實施例的管孔以正三角形式排列的結構示意圖；也可以為同心圓形式排列， 如圖3所示為本實用新型換熱式轉(zhuǎn)化爐實施例的管孔以同心圓形式排列的結 構示意圖。
進一步地，轉(zhuǎn)化管6的管數(shù)可以根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的要求而設置，轉(zhuǎn)化管6 的長度為8米 13米，轉(zhuǎn)化管6的公稱直徑為100毫米~150毫米，升氣管 7的公稱直徑為20毫米~ 30毫米。
換熱式轉(zhuǎn)化爐工作時，具有一定壓力(1. OMPa ~ 4. 6MPa )的烴類原料氣， 經(jīng)脫硫處理并配入一定量的蒸汽以后，預熱至450°C ~ 600°C,由原料氣入口 11進入承壓殼體1上部密閉空間，并分配到填充有催化劑8的轉(zhuǎn)化管6內(nèi)， 吸收轉(zhuǎn)化管6外高溫二段轉(zhuǎn)化氣的熱量，使原料氣中的曱烷發(fā)生轉(zhuǎn)化反應， 經(jīng)一段轉(zhuǎn)化反應后的氣體溫度在650°C ~ 750。C之間，由升氣管7匯集于集氣 盒5中，經(jīng)集氣管9從一段轉(zhuǎn)化氣出口 12接管流出，送入二段轉(zhuǎn)化爐，對一段轉(zhuǎn)化氣中的曱烷進一步轉(zhuǎn)化，二段轉(zhuǎn)化氣的溫度約為850°C~ 1050°C,此 高溫氣體再從二段轉(zhuǎn)化氣入口 13接管進入本實用新型換熱式轉(zhuǎn)化爐的底部， 經(jīng)過折流板2所限定的路徑，自下而上多次橫向通過轉(zhuǎn)化管6，把高溫熱量 充分供給轉(zhuǎn)化管6內(nèi)的曱烷轉(zhuǎn)化后，溫度降至580°C ~ 700。C再由集氣盒5下 部的承壓殼體1上的二段轉(zhuǎn)化氣出口 14接管流出。
在上述工作過程中，轉(zhuǎn)化管6懸掛于承壓殼體1上部，管束可以向下自 由膨脹，不會產(chǎn)生管_殼之間由于溫差所引起的膨脹差而造成的熱應力。
進一步地，承壓殼體1內(nèi)部設置有延長換熱式轉(zhuǎn)化爐使用壽命的內(nèi)襯耐 火材料4。承壓殼體1外部套設有對本實用新型換熱式轉(zhuǎn)化爐降溫的水夾套3, 冷卻水從承壓殼體1下方的冷卻水入口進入水夾套3，通過與承壓殼體1的 充分接觸，使承壓殼體1外部溫度下降，吸熱后的冷卻水再從與集氣盒5等 高的冷卻水出口接管流出。
由上述技術方案可知，本實用新型提供了一種換熱式轉(zhuǎn)化爐，由一集氣 盒和數(shù)個轉(zhuǎn)化管組成，轉(zhuǎn)化管下部封閉，省去了換熱式轉(zhuǎn)化爐高溫區(qū)的豬尾 管、下集氣盒及中心管，結構簡單，實現(xiàn)了換熱式轉(zhuǎn)化爐的大型化，排除事 故高發(fā)的隱患，提高了設備的安全性。
進一步地，本實用新型除省去傳統(tǒng)的直接加熱使甲烷轉(zhuǎn)化，達到節(jié)氣節(jié) 能的目的之外，與現(xiàn)有的換熱式轉(zhuǎn)化爐和套管型換熱式轉(zhuǎn)化爐相比，還具有 以下特點
第一、沒有設置豬尾管，顯現(xiàn)出兩大優(yōu)點 一是可以不受限制地布置所 需要的管數(shù)，易于大型化；二是在高溫區(qū)沒有了豬尾管，排除了事故高發(fā)的 可能性，使設備能夠長期安全運行。
第二、設置升氣管，有利于曱烷轉(zhuǎn)化。 一段轉(zhuǎn)化氣溫度在70(TC左右， 由轉(zhuǎn)化管的下部向上流動，催化劑床層的原料氣由上向下流動，原料氣入口 溫度一般為50(TC左右，因此一段轉(zhuǎn)化氣溫度高，原料氣溫度低，形成逆流 狀態(tài)，有利于管內(nèi)原料氣的甲烷轉(zhuǎn)化。
第三、由于沒有設置豬尾管，相應地省去了下集氣盒和中心管，使本實用新型換熱式轉(zhuǎn)化爐的轉(zhuǎn)化管管束懸桂于承壓殼體上部，在受熱時，管束可 以向下自由膨脹，不會導致管與殼之間由于溫差所引起的膨脹差而造成破裂 事故，相應的方便了制造和維修工作。
最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對 其進行限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域 的普通技術人員應當理解其依然可以對本實用新型的技術方案進行修改或 者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術方案脫離本實 用新型技術方案的精神和范圍。
權利要求1、一種換熱式轉(zhuǎn)化爐，其特征在于包括承壓殼體；集氣盒，設置在所述承壓殼體內(nèi)，并與所述承壓殼體上部空間相密閉；集氣管，與所述集氣盒相導通，并伸出于所述承壓殼體；轉(zhuǎn)化管，穿設于所述集氣盒，上端與所述承壓殼體上部空間相導通，下端封閉，并填充有反應所用的催化劑；升氣管，設置在所述轉(zhuǎn)化管內(nèi)部，所述升氣管底部與所述轉(zhuǎn)化管相導通，頂部與所述集氣盒相導通。
2、 根據(jù)權利要求1所述的換熱式轉(zhuǎn)化爐，其特征在于所述承壓殼體上部 具有原料氣入口，下部具有二段轉(zhuǎn)化氣入口。
3、 根據(jù)權利要求1所述的換熱式轉(zhuǎn)化爐，其特征在于所述集氣盒下部的 承壓殼體上具有二段轉(zhuǎn)化氣出口 。
4、 根據(jù)權利要求l所述的換熱式轉(zhuǎn)化爐，其特征在于所述集氣盒下部的 承壓殼體內(nèi)具有折流板。
5、 根據(jù)權利要求1~4任一所述的換熱式轉(zhuǎn)化爐，其特征在于所述集氣 盒為平板、球缺、橢圓封頭或碟型封頭。
6、 根據(jù)權利要求5所述的換熱式轉(zhuǎn)化爐，其特征在于所述轉(zhuǎn)化管的排列 為正三角形式排列或同心圓形式排列。
7、 根據(jù)權利要求l所述換熱式轉(zhuǎn)化爐，其特征在于所迷轉(zhuǎn)化管的長度為 8米~13米。
8、 根據(jù)權利要求1所述的換熱式轉(zhuǎn)化爐，其特征在于所述轉(zhuǎn)化管的公稱 直徑為100毫米~150毫米。
9、 根據(jù)權利要求l所述的換熱式轉(zhuǎn)化爐，其特征在于所述升氣管的公稱 直徑為20毫米 30毫米。
專利摘要本實用新型涉及一種換熱式轉(zhuǎn)化爐，包括承壓殼體；集氣盒，設置在所述承壓殼體內(nèi)，并與所述承壓殼體上部空間相密閉；集氣管，與所述集氣盒相導通，并伸出于所述承壓殼體；轉(zhuǎn)化管，穿設于所述集氣盒，上端與所述承壓殼體上部空間相導通，下端封閉，并填充有反應所用的催化劑；升氣管，設置在所述轉(zhuǎn)化管內(nèi)部，所述升氣管底部與所述轉(zhuǎn)化管相導通，頂部與所述集氣盒相導通。本實用新型由一集氣盒和數(shù)個轉(zhuǎn)化管組成，轉(zhuǎn)化管下部封閉，省去了換熱式轉(zhuǎn)化爐高溫區(qū)的豬尾管、下集氣盒及中心管，結構簡單，實現(xiàn)了換熱式轉(zhuǎn)化爐的大型化，排除事故高發(fā)的隱患，提高了設備的安全性。
文檔編號B01J8/02GK201253566SQ200820110398
公開日2009年6月10日 申請日期2008年9月16日 優(yōu)先權日2008年9月16日
發(fā)明者蓉 萬, 劉武烈, 婷 龐, 彪 龐, 楊泳濤, 王志堅 申請人:龐玉學