一种煤层气脱氧反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种的煤层气脱氧反应装置，主要包括垂直移热套管脱氧反应器、移热控温系统；脱氧顶部设置移热介质分布室和回流室，垂直套管由内管和外管嵌套而成，套管向下延伸进入催化剂床层至床层底部，移热介质在分布室向下流入外管，再从内管向上流入回流室；还包括移热介质循环、控制组件及换热器。通过采用略低于催化剂床层温度的常压或低压导热油、熔盐、氮气、二氧化碳或过热水蒸汽换热介质进行循环移热控温，可消除反应热点，反应平稳易控，运转安全，操作弹性大，反应效果好，催化剂寿命长，催化剂更换时较易从反应器底部卸出，封堵少数泄漏套管对床层温度和反应效果的影响较小。

Coal bed gas deoxygenation reaction device

The present invention provides a gas deoxidation device, mainly including vertical heat transfer and heat transfer tube deoxidation reactor temperature control system; deoxidation is arranged on the top of heat transfer medium distribution chamber and a return chamber, the vertical casing from the inner tube and the outer tube embedded, casing extending down into the catalyst bed to the bed bottom, shift hot medium in the distribution room down into the outer tube, and then from the inner tube to flow into the return chamber; also includes heat transfer medium circulation, control unit and heat exchanger. By using the catalyst bed temperature is slightly lower than the normal pressure or low pressure heat conducting oil, molten salt, nitrogen, carbon dioxide or superheated steam heat medium circulation heat transfer temperature, can eliminate hot reaction, reaction is stable and easy to control, safe operation, flexible operation, good reaction effect, long service life of the catalyst, the catalyst is easy to replace discharged from the bottom of the reactor, a casing leakage has little effect on the plugging of bed temperature and reaction effect.

【技术实现步骤摘要】
一种煤层气脱氧反应装置
本专利技术属化学反应器领域，具体涉及一种煤层气脱氧反应装置。
技术介绍
煤层气，又称瓦斯气，是煤矿在开采前及开采过程中抽排出含甲烷的气体，其中煤矿开采过程中抽排出的煤层气含有较多空气，一般称为含氧煤层气。目前我国在采煤过程中抽排出的含氧煤层气，受具体条件所限，只有少数矿区进行了利用，如就地发电、脱氧脱水后进管网供应附近市场或进一步加工生产液化天然气，其余大部分直接排入大气，既浪费了能源，也污染了大气，因甲烷是一种温室气体。含氧煤层气因含较多空气，至少存在两个问题；一个是甲烷纯度较低，应用范围小；另一个是所含O2造成的安全问题，若直接通过管网输送则可能因某些小范围的小事故引发大范围的大事故，或者在加工利用过程中存在较大的安全风险。因而，脱氧技术成为含氧煤层气利用的关键技术之一。现有较有价值的煤层气脱氧技术，是利用固定床催化剂和反应器使所含甲烷催化燃烧消耗所含的氧气，从而达到脱氧的目的，生成二氧化碳和水，在此过程中，每反应1%O2（体积）的绝热温升为100℃左右；应采用适当的移热控温方法和反应器结构，控制反应条件和催化剂床层温度，避免因床层温度过高而影响反应效果和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤层气脱氧反应装置，主要包括脱氧反应器、移热控温系统；所述脱氧反应器采用垂直移热套管反应器，其中，反应器的顶部设置移热介质分布室和回流室，吸热前的低温移热介质经移热介质进口进入移热介质分布室，分布并向下流入套管内外管间的空隙，分布室之上为移热介质回流室，吸热后的移热介质从套管的内管向上流入回流室；所述垂直套管由内管和外管嵌套而成，内管上端开口于移热介质回流室底板，外管上端开口于移热介质分布底板，套管向下延伸进入催化剂床层，直至催化剂床层底部或床层之下，外管下端封口，内管下端延伸至外管下端封口之上并开口，移热套管的尺寸、数量、分布和换热面积能够保证移热控温能力；催化剂床层中煤层气的流向为沿垂...

【技术特征摘要】
1.一种煤层气脱氧反应装置，主要包括脱氧反应器、移热控温系统；所述脱氧反应器采用垂直移热套管反应器，其中，反应器的顶部设置移热介质分布室和回流室，吸热前的低温移热介质经移热介质进口进入移热介质分布室，分布并向下流入套管内外管间的空隙，分布室之上为移热介质回流室，吸热后的移热介质从套管的内管向上流入回流室；所述垂直套管由内管和外管嵌套而成，内管上端开口于移热介质回流室底板，外管上端开口于移热介质分布底板，套管向下延伸进入催化剂床层，直至催化剂床层底部或床层之下，外管下端封口，内管下端延伸至外管下端封口之上并开口，移热套管的尺寸、数量、分布和换热面积能够保证移热控温能力；催化剂床层中煤层气的流向为沿垂直套管轴线方向的上进下出，反应器设置相应的进出气接口；反应器顶部或侧上部设置一个或多个催化剂装填口，从反应器底部设置一个或多个催化剂卸剂口；还设置煤层气的预热降温换热器，将反应器入口的含氧煤层气原料预热、出口的脱氧煤层气冷却；所述移热控温系统，除了反应器顶部的移热介质分布室、回流室及向下延伸进入催化剂床层的套管，还包括设置在移热介质分布室和/或回流室内，和/或反应器外的移热介质循环、控制组件及换热器，并通过常压或低压移热介质进行循环移热控温。2.如权利要求1所述的煤层气脱氧反应装置，其中，移热控温系统所用移热介质包括导热油、熔盐，以及氮气、二氧化碳、过热水蒸汽或其混合气，通过高温循环机或泵大量循环；或者通过文丘里式抽吸混合器，以小流量移热介质适当降温后增压循环并作为文丘里式抽吸混合器的动力，其余大流量移热介质不经降温直接由文丘里式抽吸混合器打循环。3.如权利要求2所述的煤层气脱氧反应装置，其中，所述熔盐为含53%硝酸钾、40%亚硝酸钠、7%硝酸钠的三元低共熔混合熔盐，或为硝酸锂熔盐和含硝酸锂的混合熔盐。4.如权利要求2所述的煤层气脱氧反应装置，其中，移热控温系统使用过热水蒸汽作为换热介质时，反应器外设置水泵、水流量控制调节阀、逆流换热器、低温换...

【专利技术属性】
技术研发人员：游夏，宋睿哲，游禄波，
申请(专利权)人：淄博赢信达知识产权咨询服务有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37