A radial reactor and a chemical chain reaction process are described. The reactor consists of an inner, a middle and an outer cylinder. A number of openings are evenly distributed on the inner and middle cylinder walls, and the outer cylinder wall is a closed entity. The reactor has at least two reaction zones, with closed zones between each reaction zone and an inlet and outlet on the outer cylinder wall of each reaction zone. The chemical chain reaction adopts the reactor, and the oxygen carriers are densely packed between the inner cylinder and the middle cylinder wall. The reaction gases in each reaction stage are inlet from the lower part of each reaction zone and react with the oxygen carriers in radial countercurrent. The chemical chain reaction process of the reactor has the advantages of uniform distribution of raw gas and small pressure drop in the bed. By combining several or two reactors, the gas-solid separation device is reduced and the valve-free operation is realized, which not only solves the problem of gas-solid separation, but also solves the problem of short valve life and easy wear of oxygen carrier in the valve at high temperature.
【技术实现步骤摘要】
一种径向反应器和一种化学链反应的工艺方法
本专利技术涉及一种径向反应器,及利用其进行化学链反应的工艺方法,属于化学链制氢领域技术。
技术介绍
氢气是炼厂的重要工艺原料,广泛应用于汽油、柴油、渣油加氢等过程,用来调节产品氢碳比及脱硫、脱氮。从全球范围来看,原油重质化、劣质化越来越严重,对大型炼厂来说,在重质、劣质原油加工方面加氢裂化和加氢处理工艺路线有利于将原料“吃干榨尽”,效益优于焦化路线,随着油品质量升级的不断加快,炼厂氢气需求快速增加。天然气制氢污染少、欧美先进的炼油公司大多以天然气为原料制取氢气。生产1000m3氢气,其最新技术的综合能耗为11.30GJ~12.56GJ,国内新装置的设计指标也已经降到13.66GJ。工业上由天然气制取氢气的工艺技术主要是蒸气转化SRM、部分氧化POM和自热重整ATR三种。目前世界上拥有天然气制氢技术的公司主要有法国的德希尼布Technip、德国的鲁奇Lurgi、林德Linde和伍德Uhde,英国的福斯特惠勒FosterWheeler及丹麦的托普索Topse。蒸气转化法是指在催化剂存在及高温条件下使甲烷等烃类与水蒸气发生反应生成合成气,为防止催化剂中毒,原料天然气需进行脱硫预处理至硫的质量分数小于10-7,然后经过重整反应制备合成气合成气,再经水煤气变换反应将CO进一步转化为氢气和CO2,最后将CO2通过变压吸附(PSA)脱除得到氢气。化学链制氢是最具有工业化前景的制氢技术,它是一种制氢兼顾二氧化碳捕集的新技术。它把天然气蒸汽重整反应分成三步进行,分别在两个反应器中得到氢气和二氧化碳,不需要气体分离,具有制氢效率高、氢 ...
【技术保护点】
1.一种径向反应器,其特征在于,所述反应器包括内筒、中筒和外筒三层,所述内筒和中筒的筒壁上均匀分布若干开孔,外筒筒壁为封闭的实体;所述反应器具有至少两个反应区,各反应区之间设置封闭区,所述封闭区为在内筒的中心空间内、中筒与外筒的筒壁空间内均有一段耐高温填充物,在各反应区的外筒筒壁上均设置有进口和出口。
【技术特征摘要】
1.一种径向反应器,其特征在于,所述反应器包括内筒、中筒和外筒三层,所述内筒和中筒的筒壁上均匀分布若干开孔,外筒筒壁为封闭的实体;所述反应器具有至少两个反应区,各反应区之间设置封闭区,所述封闭区为在内筒的中心空间内、中筒与外筒的筒壁空间内均有一段耐高温填充物,在各反应区的外筒筒壁上均设置有进口和出口。2.根据权利要求1所述的反应器,其特征在于,与两个反应区间的封闭区对应的水平位置,内筒和中筒间设置有一个漏斗状或哑铃状的缓冲装置。3.根据权利要求1所述的反应器,其特征在于,所述内筒的开孔率为30~80%,孔径大小为0.1~0.9mm。4.根据权利要求1所述的反应器,其特征在于,所述中筒的开孔率为40~90%,孔径大小为0.1~1mm。5.根据权利要求1所述的反应器,其特征在于,各反应区的下部和上部都设置有进出口,所述进出口各设置有一个或多个。6.根据权利要求1所述的反应器,其特征在于,反应器直径为0.5~2m,高1~5米,反应器的内筒和中筒的筒壁间距为0.3~1.5米。7.一种化学链反应的工艺方法,利用权利要求1所述的反应器进行反应,将载氧体密集堆积于内筒和中筒的筒壁间并由...
【专利技术属性】
技术研发人员:方向晨,梁皓,尹泽群,刘全杰,张锦桦,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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