本发明专利技术涉及实施催化气相反应特别是甲烷化反应的管束式反应器，其具有充填了催化剂的反应管(3)的束(2)，运行时反应气(15)流过该管，且载热体(8)绕流该管，在催化剂填料(16)范围的管(3)贯穿至少两个相互隔开的载热体区(29,30)，其第一区延伸到催化剂填料(16)的起始区，且运行中可调节各载热体区(29,30)的载热体温度，使载热体温度沿反应气(15)的流向从区(29)到区(30)降低，反应管(3)各具一段有催化剂填料(16)的第一水力学直径的第一反应管段(21)，且在其后，在反应气(15)的流向上，具有至少一段有催化剂填料(16)的第二水力学直径的第二反应管段(22)，第二水力学直径大于第一水力学直径，第一反应管段(21)延伸到催化剂填料(16)的起始区，且第一热载体区(29)最多延伸至第一反应管段(21)的端部。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】实施催化气相反应的管束式反应器本专利技术涉及一种用于实施催化气相反应特别是甲烷化反应的管束式反应器，该反应器具有一束充填催化剂的反应管，在运行时反应气流过该管，并由载热体绕流该管，在催化剂填料范围内的反应管贯穿至少两个相互隔开的载热体区，其第一区延伸到该催化剂填料的起始范围，并且运行中可如此调节每个载热体区的载热体温度，以使载热体温度沿反应气的流动方向逐区降低。本专利技术范围内，术语“催化剂填料的起始区”意指催化剂填料中的这样的范围，在该范围中反应气进入不久后即产生最大反应温度范围(所谓热点)。基于最终天然气储量，日益增大的关注点是制备天然气替代物。称为“SNG” (即“替代天然气”或“合成天然气”)或“代用气”的气体是基于煤，主要是褐煤，或生物质(Bio-SNG或生物甲烷)经由合成气而制备。为使SNG可代替天然气，其在组成和特性上需尽可能符合天然气。如果SNG要供入天然气网，按下面称为“供入-规范”的“按DVGW G260/G262的代用气规范”, CO2-含量不大于6体积％,且H2-含量不大于5-体积％。与原料无关，SNG-制备以四步工艺步骤实施。首先引入热、水和需要时的氧以使含碳的原料裂解成合成气，该合成气主要由一氧化碳、二氧化碳、氢和水组成。要基本上避免引入空气，因为其主要成分即氮限制了甲烷浓度，且在较高温度下会进行不希望的副反应。该合成气制备或在通过由反应气的部分氧化而自产热的自热型反应器中进行，或在由外部引入热的异热型反应器中进行。后一种方法的优点在于，在工艺气中不夹带额外的烟气。第二步中净化和冷却该合成气。实际的甲烷化在第三步中进行。在第四步中从合成气中去除不希望的气体成分，并在其组成上适配于所`需的使用目的。标准的甲烷化反应是强放热反应。该反应用第八主族的元素，优选镍，进行催化。在此，3 Mol氢与I Mol —氧化碳反应和4 Mol氢与I Mol 二氧化碳反应生或甲烷和水:权利要求1.用于实施催化气相反应，特别是甲烷化反应的管束式反应器，该反应器具有充填了催化剂的反应管束，在运行时反应气流过该管，且载热体绕流该管，其中在催化剂填料范围内的反应管贯穿至少两个相互隔开的载热体区，其第一区延伸到该催化剂填料的起始范围，并且由此在运行中可如此调节每个载热体区的载热体温度，以使载热体温度沿反应气的流动方向逐区降低， 其特征在于， 反应管(3)各具有一段第一反应管段(21)，该第一反应管段具有催化剂填料(16)的第一水力学直径，并且在其后，在反应气(15)的流动方向上，具有至少一段第二反应管段(22)，该第二反应管段具有催化剂填料(16)的第二水力学直径，该第二水力学直径大于第一水力学直径， 所述第一反应管段(21)延伸到催化剂填料(16)的起始区，且 所述第一热载体区(29)最多延伸至第一反应管段(21)的端部。2.根据权利要求1所述的管束式反应器，其特征在于，所述第一反应管段(21)具有10mm-22 mm范围的催化剂填料(16)的水力学直径。3.根据权利要求1所述的管束式反应器，其特征在于，每根反应管(3)在其整个长度上具有恒定的内径，并且至少在第一反应管段(21)中布置有压出器(18)。4.根据权利要求3所述的管束式反应器，其特征在于，使所述压出器(18)形成为管。5.根据权利要求4所述的管束式反应器，其特征在于，所述压出器管(18)具有至少一个流入孔(23)和至少一个流出孔(25)，通过所述孔，反应气(15)的一部分(15a)从旁路流向催化剂填料(16)。6.根据权利要求5所述的管束式反应器，其特征在于，所述流入孔(23)位于催化剂填料(16)的起始面(27)的上游。7.根据权利要求5或6所述的管束式反应器，其特征在于，所有的流出孔(25)均位于第一载热体区(29)中。8.根据权利要求7所述的管束式反应器，其特征在于，在反应气(15)的流动方向上的最后的流出孔(25)与第一载热体区(29)的下游端部之间的间距至少为该第一载热体区(29)的纵向延伸的10 %。9.根据权利要求1-8之一所述的管束式反应器，其特征在于，所述管束式反应器具有正好2个载热体区(29，30)。10.根据权利要求1-9之一所述的管束式反应器，其特征在于，所述第一载热体区(29)延伸到反应管长度的15-40 %。全文摘要本专利技术涉及实施催化气相反应特别是甲烷化反应的管束式反应器，其具有充填了催化剂的反应管(3)的束(2)，运行时反应气(15)流过该管，且载热体(8)绕流该管，在催化剂填料(16)范围的管(3)贯穿至少两个相互隔开的载热体区(29,30)，其第一区延伸到催化剂填料(16)的起始区，且运行中可调节各载热体区(29,30)的载热体温度，使载热体温度沿反应气(15)的流向从区(29)到区(30)降低，反应管(3)各具一段有催化剂填料(16)的第一水力学直径的第一反应管段(21)，且在其后，在反应气(15)的流向上，具有至少一段有催化剂填料(16)的第二水力学直径的第二反应管段(22)，第二水力学直径大于第一水力学直径，第一反应管段(21)延伸到催化剂填料(16)的起始区，且第一热载体区(29)最多延伸至第一反应管段(21)的端部。文档编号C10G2/00GK103209760SQ201180044351 公开日2013年7月17日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日专利技术者M.莱尔, J.达克斯, F.埃格纳, R.班克, B.施蒂默尔, V.弗里克, M.施佩希特 申请人:曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：M莱尔，J达克斯，F埃格纳，R班克，B施蒂默尔，V弗里克，M施佩希特，
申请(专利权)人：曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司，
类型：
国别省市：
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