專利名稱：一種用于高濃度co原料氣進行變換反應(yīng)的反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于高濃度CO原料氣進行變換反應(yīng)的反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種用于高濃度CO原料氣進行變換反應(yīng)的反應(yīng)器，具體地說涉 及用于粉煤氣化高CO含量原料氣進行CO耐硫變換反應(yīng)的第一反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
[0002]粉煤氣化(如Shell氣化，GSP氣化和我國自主開發(fā)的HT_L氣化等)由于具有對煤質(zhì)要求低，合成氣中有效組分(03+壓>89%)含量高，原煤和氧氣消耗低，環(huán)境污 染小和運行費用低等特點，而備受國內(nèi)化工企業(yè)的青睞。這些新工藝雖然有它獨特的優(yōu) 點，但因制得的原料氣中的CO含量高達60%以上，不僅加重了耐硫變換系統(tǒng)的CO變換 負荷，而且還有可能引起高放熱的甲烷化副反應(yīng)使床層超溫。因此變換工序如何分段、 一段爐反應(yīng)深度控制和抑制甲烷化副反應(yīng)等問題，就成為高CO含量工藝氣能否成功地用 于甲醇生產(chǎn)的關(guān)鍵。[0003]為了避免變換工段發(fā)生甲烷化副反生，通過幾年的探索和實踐，青島聯(lián)信化學(xué) 公司開發(fā)成功低水氣耐硫變換工藝，成功低解決了粉煤氣化原料氣高CO低水含量原料氣 的變換反應(yīng)的難題。但是對于“航天粉煤氣化”制氨裝置，由于不僅原料氣中CO含量 高而且水含量也高，變換反應(yīng)的深度的控制只能“通過控制催化劑的裝填量的辦法來控 制反應(yīng)的深度。但動力學(xué)計算結(jié)果和目前已經(jīng)開車的“Shell粉煤氣化一高水/氣耐硫變 換裝置”的運行結(jié)果又都表明采用控制催化劑裝量的辦法來控制反應(yīng)的深度時，由于 CO濃度和水/氣都高，反應(yīng)的推動力太大(反應(yīng)的平衡溫距高達幾百度，甚至上千度)， 催化劑的裝量只要有少量的變化，就會明顯影響床層的熱點溫度，因此催化劑的用量必 須準(zhǔn)確，否則會因為反應(yīng)深度的增加而造成床層“飛溫”的不良結(jié)果。[0004]特別是當(dāng)開車初期，負荷小或氣量波動時，催化劑裝填量勢必富余，造成反應(yīng) 器床層超溫，因此高CO含量高水含量CO變換反應(yīng)深度的控制，一直是困擾目前粉煤氣 化新工藝裝置正常生產(chǎn)的關(guān)鍵。實用新型內(nèi)容[0005]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供了一種分層進氣的變換反應(yīng) 器，該反應(yīng)器適應(yīng)于變換高CO含量的原料氣，其中的CO干基含量為50-78%，更加為 60-65%。當(dāng)生產(chǎn)裝置運行負荷低時，氣體只經(jīng)過下層進行變換反應(yīng)，可以避免因為催化 劑裝填富余，CO過渡反應(yīng)使床層超溫；當(dāng)生產(chǎn)裝置運行正常時，氣體可以全部從上段進 入或者上段和下段同時進入，滿足生產(chǎn)要求。該反應(yīng)器中間設(shè)有環(huán)型分布器，以保證氣 體均勻分布，環(huán)型分布器是常規(guī)設(shè)計。環(huán)形分布器的位置位于反應(yīng)器中間部位，也可以 是距反應(yīng)器床層有效高度中心部位的上下30%范圍內(nèi)的任何部位。[0006]本實用新型設(shè)計的用于高濃度CO原料氣進行變換反應(yīng)的反應(yīng)器(如圖1所 示)，包括進氣管線、出氣管線、設(shè)置在反應(yīng)器外殼內(nèi)的催化劑床層，以及環(huán)形分布器， 其特征在于所述的反應(yīng)器采用分層進氣。3[0007]進一步，所述的環(huán)形分布器位于反應(yīng)器中間部位；或者位于距反應(yīng)器有效高度 中心部位的上下30%范圍內(nèi)。[0008]其中所述的進氣管線分為兩條，一條位于反應(yīng)器的頂部，另一條與環(huán)形分布器 連接。[0009]本實用新型的反應(yīng)器解決了高CO高水含量工藝氣在低負荷生產(chǎn)時，由于催化劑 裝填量的富余或工藝條件波動使催化劑床層超溫的難題，穩(wěn)定了變換工段的操作。


[0010]圖 1[0011]圖 2[0012]圖 3[0013]圖 4本實用新型的反應(yīng)器示意圖； 實施例1所述反應(yīng)器示意圖； 實施例2所述反應(yīng)器示意圖； 實施例3所述反應(yīng)器示意圖。
具體實施方式
[0014]
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明[0015]實施例1[0016]一種進行高濃度CO原料氣變換反應(yīng)分兩層進氣的反應(yīng)器，變換高CO含量的原 料氣，變換反應(yīng)的原料氣中的CO干基含量為66%，其中間的環(huán)形分布器的位置位于反 應(yīng)器中間部位，變換反應(yīng)器的簡圖如圖2所示。[0017]實施例2[0018]一種進行高濃度CO原料氣變換反應(yīng)分兩層進氣的反應(yīng)器，變換高CO含量的原 料氣，變換反應(yīng)的原料氣中的CO干基含量為60%，其中間的環(huán)形分布器的位置位于反 應(yīng)器床層有效高度中心部位的上方20%，變換反應(yīng)器的簡圖如圖3所示。[0019]實施例3[0020]一種進行高濃度CO原料氣變換反應(yīng)分兩層進氣的反應(yīng)器，變換高CO含量的原 料氣，變換反應(yīng)的原料氣中的CO干基含量為72%，其中間的環(huán)形分布器的位置位于反 應(yīng)器床層有效高度中心部位的下方10%，變換反應(yīng)器的簡圖如圖4所示。
權(quán)利要求1.一種用于高濃度CO原料氣進行變換反應(yīng)的反應(yīng)器，包括進氣管線、出氣管線、設(shè) 置在反應(yīng)器外殼內(nèi)的催化劑床層，以及環(huán)形分布器，其特征在于所述的反應(yīng)器采用分層進氣。
2.如權(quán)利要求1所述的用于高濃度CO原料氣進行變換反應(yīng)的反應(yīng)器，其特征在于 所述的環(huán)形分布器位于反應(yīng)器中間部位。
3.如權(quán)利要求1所述的用于高濃度CO原料氣進行變換反應(yīng)的反應(yīng)器，其特征在于 所述的環(huán)形分布器位于距反應(yīng)器有效高度中心部位的上下30%范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的用于高濃度CO原料氣進行變換反應(yīng)的反應(yīng)器，其特征在于 所述的進氣管線分為兩條，一條位于反應(yīng)器的頂部，另一條與環(huán)形分布器連接。
專利摘要本實用新型涉及一種用于高濃度CO原料氣進行變換反應(yīng)的反應(yīng)器，具體地說涉及粉煤氣化CO耐硫變換反應(yīng)的第一變換反應(yīng)器，適應(yīng)于變換CO干基含量為50-78％的粗煤氣，該反應(yīng)器采用分層進氣的方式，以控制變換反應(yīng)的深度，使床層溫度控制在要求的范圍內(nèi)。
文檔編號B01J8/00GK201807347SQ20102056165
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者劉博男, 王永勝, 縱秋云 申請人:膠州市科大催化技術(shù)服務(wù)中心, 青島聯(lián)信化學(xué)有限公司