一种轴径向等温变换反应器

摘要

本实用新型提供了一种盘管式轴径向等温变换反应器，主要由外壳体（14）、人孔（16）、卸料口（7）、原料气入口（1）、入口气体分布器（2）、内筒（12）、定位杆（5）、中心集气器（10）及内筒（12）中的催化反应装置和换热装置组成，其中换热装置包括锅炉水进水分布器（9）、汽液收集器（13）、换热盘管（11）和外置蒸汽汽包（17）；其特征是，反应器内置换热管成环形盘旋设置，换热管内侧和外侧装有催化剂，原料气同时通过轴向催化剂床层（3）和径向催化剂床层（4）。本实用新型把换热盘管放置于反应器内部，反应热由换热介质不断移走，使反应维持在较低的等温条件下进行，不仅能解决CO变换的超温和甲烷化问题，延长催化剂的使用寿命；也能减小设备和管道的热应力风险，降低设备和管道的制造成本，具有显著的工业意义和经济效益。

主权项

一种轴径向等温变换反应器，主要由外壳体（14）、人孔（16）、卸料口（7）、原料气入口（1）、入口气体分布器（2）、内筒（12）、定位杆（5）、中心集气器（10）及内筒（12）中的催化反应装置和换热装置组成，其中换热装置包括锅炉水进水分布器（9）、汽液收集器（13）、换热盘管（11）和外置蒸汽汽包（17）；其特征在于，反应器内置换热管成环形盘旋设置，换热管内侧和外侧装有催化剂，原料气同时通过轴向催化剂床层（3）和径向催化剂床层（4）。2、根据权利要求1所述的轴径向等温变换反应器，其中，内筒（12）与中心集气器（10）之间装填径向催化剂床层（4），换热管成环形盘旋设置其间。3、根据权利要求1所述的轴径向等温变换反应器，其中，在内筒（12）上部装填轴向催化剂床层（3）。4、根据权利要求1所述的轴径向等温变换反应器，其中，内筒（12）和中心集气器（10）上开有供气体通过的分布孔，这些孔的分布使气体通过径向床层的速率一致。5、根据权利要求1所述的轴径向等温变换反应器，其中，锅炉水进水分布器（9）为环形对称设置。6、根据权利要求1所述的轴径向等温变换反应器，其中，汽液收集器（13）为环形对称设置。7、根据权利要求1所述的轴径向等温变换反应器，其中，汽包（17）置于设备外侧。8、根据权利要求1所述的轴径向等温变换反应器，其中，原料气通过入口气体分布器均布后，同时进入轴向和径向催化剂床层。9、根据权利要求1所述的轴径向等温变换反应器，其中，原料气经入口分布器（2）分布后，一部分气体通过轴向催化剂床层（3），大部分气体沿内筒（12）和外壳体（14）之间的环隙径向通过换热盘管外侧催化剂床层发生反应，经换热盘管（11）降温后在换热盘管内侧催化剂作用下继续反应，经中心集气器（10）收集后出反应器。10、根据权利要求1所述的轴径向等温变换反应器，其中，外界补充的锅炉水进入汽包（17），与饱和水混合后进入锅炉水进水分布器（9）并均匀流入换热盘管（11）内，吸收变换反应的热量，管内锅炉水温度升高，形成汽水混合物，再由汽液收集器（13）收集后送入汽包（17），产生的饱和蒸汽从汽包上方引出，饱和水与补入的锅炉水混合后继续循环换热。