The utility model discloses a controllable water vapor ratio heat-shifting axial conversion reactor, which belongs to the field of chemical equipment. The technical scheme comprises a shell with a process gas inlet at the top and a process gas outlet at the bottom. The shell is divided into upper and lower parts. Catalysts are placed at the upper and lower parts respectively. Catalyst unloading inlets are arranged at the upper and lower parts, and manholes are arranged at the upper and lower parts respectively. The bottom of the catalyst at the upper part of the shell is provided with holes. The utility model has the advantages that: at present, the pulverized coal gasification unit is stratified with the sulfur-resistant shift catalyst converter lower layer catalyst overtemperature problem, and the deoxidized water can not completely vaporize; the upper and lower ceramic spheres are provided with the lower ceramic sphere layer, and the upper and lower ceramic spheres are provided with the inner heating vertical sleeve evaporator between the upper and lower ceramic spheres. The service life of sulfur tolerant shift catalyst is shortened, and the difficulty of lower water vapor ratio is uncontrollable.
【技术实现步骤摘要】
一种可控水汽比移热式轴向变换反应器
本技术属于化工设备领域,具体涉及一种可控水汽比移热式轴向变换反应器。
技术介绍
粉煤气化有效气量(CO+H2)比水煤浆气化多10-12%,氧耗量低15-25%,因此,国内众多厂家引进了粉煤气化技术。然而,粉煤气化合成气中一氧化碳含量较高(HT-L粗合成气中CO含量高达65%以上,而GE水煤浆气化炉粗合成气中CO含量为45%左右),如果采用与水煤浆气化CO变换单元相同的水汽比,相同变换率条件下,因为一氧化碳含量高,反应推动力大,势必造成变换炉超温,影响CO耐硫变换催化剂的使用寿命和变换单元安全运行。因此,工业上的传统解决办法是首先在低水汽比和控制催化剂装量的前提下进行预变换,降低CO含量至可控水平,以控制反应深度;然后,增加水汽比,使剩余的CO经过耐硫变换催化剂变换后,达到工艺指标要求。然而采用低水汽比条件下进行预变换,先降低水汽比后增加水汽比,造成能量的浪费;如果采用控制催化剂装量进行预变换,由于是动力学控制,工业实际操作非常困难,负荷低时,变换炉超温严重,负荷高时又易垮温。考虑到传统解决办法的弊端,现在工业上通过对变换炉内部结构进行改造使耐硫变换催化剂分层装填,在催化剂两个床层之间喷入除氧水,不仅可以减少投资、节省装置占地,同时还可以增加变换反应水蒸汽低的问题,省去中间换热过程,节能效果显著,已成为当前变换炉设计趋势。对于粉煤气化,由于一氧化碳含量高,水汽比低,变换原料气在经过第一催化剂床层变换后,直接喷入除氧水,利用填料蓄热汽化,增加水汽比,进入下一床层完成CO变换反应。然而长期工业应用结果表明,喷入除氧水后经过填料 ...
【技术保护点】
1.一种可控水汽比移热式轴向变换反应器,包括壳体(1),壳体(1)顶部设置工艺气进口(2),底部设置工艺气出口(3),壳体(1)内分成上下两部,上部和下部分别放置催化剂,上部和下部分别设置催化剂卸料口(4),且上部和下部分别设置有人孔(5),其特征在于,所述壳体(1)上部催化剂的底部设置上瓷球层(6),下部催化剂的顶部设置下瓷球层(7),上下两个瓷球层之间设置有内取热立式套管蒸发器(10);蒸发器(10)包括水箱箱体,箱体内部设置列管(11),列管(11)顶部设置用于工艺气进入的蒸发器进气口,底部设置用于工艺气排出的蒸发器出气口;与蒸发器(10)内部水箱连通、贯穿所述壳体(1)的侧壁,分别设置进水口(12)和出水口(13);蒸发器(10)上部、与蒸发器(10)的水箱连通设置水汽出口,水汽出口与蒸发器进气口位于同一空间。
【技术特征摘要】
1.一种可控水汽比移热式轴向变换反应器,包括壳体(1),壳体(1)顶部设置工艺气进口(2),底部设置工艺气出口(3),壳体(1)内分成上下两部,上部和下部分别放置催化剂,上部和下部分别设置催化剂卸料口(4),且上部和下部分别设置有人孔(5),其特征在于,所述壳体(1)上部催化剂的底部设置上瓷球层(6),下部催化剂的顶部设置下瓷球层(7),上下两个瓷球层之间设置有内取热立式套管蒸发器(10);蒸发器(10)包括水箱箱体,箱体内部设置列管(11),列管(11)顶部设置用于工艺气进入的蒸发器进气口,底部设置用于工艺气排出的蒸发器出气口;与蒸发器(10)内部水箱连通、贯穿所述壳体(1)的侧壁,分别设置进水口(12)和出水口(13);蒸发器(10)上部、与蒸发器(10)的水箱连通设置水汽出口,水汽出口与蒸发器进气口位于同一空间。2.根据权利要求1所述的可控水汽比移热式轴向变换反应器,其特征在于,所述壳体(1)上部和下部侧...
【专利技术属性】
技术研发人员:张新堂,张瑞宇,孙淼元,
申请(专利权)人:山东科技大学,青岛正大凯特新材料技术有限公司,
类型:新型
国别省市:山东,37
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