一或多个化学反应器（１２）的操作方法，其中每个化学反应器限定用于化学反应工艺的第一流动通道（１５），该第一流动通道邻近用于热传递的第二流动通道（１６），和每个化学反应器提供以流动连接件用于引导各个流体流通过第一流动通道和第二流动通道，该操作方法包括下述步骤：停止流体流通过第一流动通道和第二流动通道中至少之一，随后改变流动连接件，和然后再打开该流动连接件。本方法没有改变反应器所实现的化学反应工艺。流动连接件的改变优选可以实现流动反转。该改变包括使反应器（１２）自身反转，或者是改变连接到反应器的导管的布置。本方法改变了反应器内的热应力分布，并可因此增加反应器的工作寿命。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】化学反应器操作本专利技术涉及操作一个或多个化学反应器以增加该反应器或每个反应器的工作寿命的方法，和涉及提供使用这种方法以增加反应器的工作寿命的装置的反应器。反应器的工作寿命受到反应器操作应力的影响。反应器所能承受的应力取决于反应器操作的温度。根据反应器内发生的反应，热应力在反应器内可能不是均勻。一旦反应器的任何部件需要更换就必须立即更换该反应器，即使反应器的一部分仍然处于能够继续操作一段相当长时间的情况。一些化学反应器运行于较远的位置。例如，用于加工伴生气的反应器可运行在抽取伴生气的油井附近。用于这种位置的反应器可包括，但不限于，通过蒸汽甲烷重整、自热重整或部分氧化、或使用离子交换膜产生合成气的合成气发生反应器；和，从合成气中生产合成原油的费托合成反应器。当加工伴生气时，重要的是在生成气体时加工该气体以及最大程度地减少当不能加工气体时的反应器停机时间。如果气体不能被加工，那么不得不将其燃烧(flare)掉，而对燃烧的惩罚越来越严厉。此前有研究认为上述反应所需的催化剂可涂覆在反应器壁上。这种情况下， 催化剂的寿命会限制反应器的寿命。近来已经发现催化剂可置于位于可移动的插入件 (inserts)(例如箔)上的反应通道内。其结果就是催化剂的寿命不再限制反应器的寿命。 但是，在反应器的寿命之内需要周期性地停机以更换催化剂。很多化学反应工艺(包括上面提到的合成气发生和费托合成反应)都需要热量转移到化学反应物中，或来自于化学反应物。已经提议了这样的化学反应器设计限定出用于化学反应工艺的许多第一通道，以及用于提供或移除热的许多第二通道。因为这些通道彼此离得很近，仅用中间壁(intervening wall)分开，所以这种设计可在第一和第二通道之间提供很好的热传递。作为实施例，这种反应器可由的板的堆叠体(stack)构成，这些板被布置成在堆叠体内限定出交替的第一和第二流动通道，该堆叠体可以连接在一起。化学反应在这些通道内发生，催化剂可提供于流动通道的壁上，或提供于插入通道中的负载催化剂的插入物上。但是，此类反应器内的第一通道和第二通道之间具有温度差异，且事实上沿着任一通道的长度几乎总有显著的温度差异，因此源于热膨胀的机械应力是不均勻的。这些热致应力取决于反应器材料的温度，降低反应器的工作寿命。一些反应器系统中，为了向每个反应器提供流入每个第一和第二通道的流体，提供了集管(headers)。反应器的输入流和输出流通过导管连接在一起，该导管连接了第一级反应器的输出端和第二级反应器的输入端等等。为了控制流体，也提供了阀门。集管、阀门和导管的构造使得每个反应器在系统内具有其特有的位置。一些反应器系统中，将反应器保持在压力容器内，这种情况下压力容器本身会取代一个集管。本专利技术同样适用于上述这两种反应器和其他类型的反应器。现已设计出本专利技术以解决和减轻上述问题的一些或全部。根据本专利技术，提出了一个或多个化学反应器的操作方法，其中每个化学反应器限定了用于化学反应工艺的第一流动通道，该第一流动通道接近于用于热传递的第二流动通道；每个化学反应器提供以流动连接件(fluid connections)用于引导各个流体的流通过第一流动通道和第二流动通道的；其中，该方法包括，调整通过第一流动通道、或第二流动通道、或两者的流体的流，以改变该反应器或各反应器内的温度分布，而发生在化学反应器内的化学反应工艺实质上保持相同。优选地，该方法包括以下步骤停止流体通过第一流动通道和第二流动通道中至少之一的流动，随后改变流体连接，然后再次打开流动连接件。通过改变接连使用(successive uses)的反应器之间的流动连接件，可以改变每个通道内的温度分布，以此改变反应器内的热应力和材料温度分布。热应力最大的反应器中的区域由此而改变，反应器的工作寿命会因此延长。流动连接件具有若干种不同的改变方式。改变流动连接件优选是在包括化学反应器的设备的维护或停机期间，或化学反应器的维护或停机期间。第一个实施例中，将反应器与入口和出口管线或导管断开连接，然后反转反应器，和再连接上管线，从而通过反应器的流动方向被反转。可选地，断开反应器连接之后，可以改变构成流动连接件的管线或导管，和然后再连接上该反应器，因此第一流动通道或第二流动通道或两者内的通过反应器的流动方向被反转。使用两个反应器串联以实现二级反应时，第一级和第二级反应器可以互换。一些情况下，可能互换流入第一和第二通道内的流体，从而在下一级的操作期间，化学反应发生在第二流动通道内。必须认识到，第二流动通道(也就是用于热传递的通道)可包含热交换流体；或作为替代方案，可包含进行第二化学反应的流体混合物。例如，如果第一流动通道内的化学反应工艺是吸热的，所需的热量可通过第二流动通道内的热流体如废气来提供，或可选地通过在第二流动通道内实现放热反应如燃烧来提供。另一方面，如果第一流动通道内的化学反应工艺是放热的，则所需的从第一流动通道去除热量可通过提供通过第二流动通道的冷却液而实现，或提供在第二流动通道内进行吸热化学反应而实现。如果设备包括很多进行相同化学反应的化学反应器，这些反应器可以是全部并联、或全部串联、或经布置以将多组串联反应器相并联(parallel sets of series reactors)。如果化学反应器并联运行，那么当一个或多个反应器停机时，设备仍可继续运行。本专利技术特别适用于一个或多个化学反应器停机，而设备的剩余部分继续运行的情况。但是，也应理解，本专利技术同样适用于单个反应器系统。本专利技术同样提供了化学设备，该设备包括一个或多个化学反应器，并包括能够实现所述操作方法的装置。在反应器包含其中分别发生吸热和放热反应的第一和第二流动通道，且对流体流动的改变包括互换向第一和第二流动通道的流动的情况下，则反应器具有基本上相同的尺寸的第一流动通道和第二流动通道。这确保了用于第一构型中的通道的催化剂插入物也能同样很好地适于第二构型中，因此本方法也可包括在第一和第二流动通道之间互换催化剂插入件(但是，如果通道内的催化剂是相同的，就不需要互换它们)。具有同样尺寸的通道也确保在每一种构型内具有相同的反应容积和热传递条件，因此不管使用哪种构型，反应器都将以基本上相同的方式工作。在这样的背景下，在流动改变前后，尽管反应器作为整体仍继续运行相同的化学反应工艺，但每组流动通道内发生了不同的化学反应。此外，根据本专利技术还提供包含第一反应器和第二反应器的单元(module)，每个反应器具有第一流动通道，第二流动通道，经构造以从第一反应器提取输出物以向第二反应器提供输入物的导管，以及经构造以从第二反应器提取输出物以向第一反应器提供输入物的旁路导管和阀门。包括两个反应器以及能使流向翻转的导管和阀门的该单元的提供，可以最小化现场进行以实现通过第一反应器和第二反应器的流的反转所需的功。因此，这种情况下，操作的效果是改变由哪一反应器进行二级工艺的哪一级，但是该单元所进行的化学反应工艺没有改变。本专利技术适用于具有多个反应通道的任何反应器。反应器本身可包含堆叠的板。例如，第一和第二流动通道可以通过堆叠并然后连接在一起的各个板内的沟槽限定。可选地， 流动通道也可以由薄金属片与平板交替堆叠限定，该薄金属片是波形的或堞形的；由密封条限定流动通道的边缘。作为另一可本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一或多个化学反应器的操作方法，其中每个化学反应器限定用于化学反应工艺的第一流动通道，该第一流动通道邻近用于热传递的第二流动通道；和每个化学反应器提供以流动连接件用于引导各个流体流通过第一流动通道和第二流动通道；其中该方法包括：调整通过第一流动通道或第二流动通道或两者的流体流，以改变该反应器或各反应器内的温度分布，而发生在化学反应器内的化学反应工艺实质上保持相同。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·韦斯特，
申请(专利权)人：康帕克特GTL有限公司，
类型：发明
国别省市：GB
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。