[实用新型]甲烷合成反应装置

说明书

技术领域

本实用新型实施例涉及甲烷合成反应器的结构，尤其涉及一种甲烷合成反应装置；属化工技术领域。

背景技术

甲烷(CH₄)可以通过含有氢气(H₂)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO₂)的煤气或焦炉气制得，这些H₂、CO和CO₂在催化剂作用下发生合成反应，生成CH₄。

甲烷合成反应过程中释放大量的热，如果不能及时有效地移走合成反应过程中产生的反应热，将导致催化剂被烧坏，甚至合成反应器损毁。

现有技术采用多台绝热反应器和多台换热器串联来完成甲烷合成反应，这种方式成本高，合成效率低，设备多，就增加事故发生率，更不易进行大规模生产。

实用新型内容

本实用新型提供一种甲烷合成反应装置，以解决现有技术的缺陷，提高合成效率，降低成本，安全可靠，适合于大规模生产。

本实用新型提供一种甲烷合成反应装置，包括：外壳，所述外壳顶部设置有原料气入口，所述外壳底部设置有合成气出口；所述外壳内腔中填充颗粒状催化剂；所述外壳内腔中设置有数个释放冷激气的冷激管；所述外壳底部还设置有与所述冷激管相通的冷激气入口。

如上所述的甲烷合成反应装置，所述外壳内腔中还设置有与所述原料气入口连接的、使原料气均匀分布的气体分布器。

如上所述的甲烷合成反应装置，所述冷激管纵向和周向分别设置有50～500个释放冷激气的孔。

如上所述的甲烷合成反应装置，所述外壳内侧设置有耐火衬里。

如上所述的甲烷合成反应装置，所述外壳外侧还设置有降低所述外壳温度以保护所述外壳的冷却套夹。

如上所述的甲烷合成反应装置，所述外壳内腔中还设置有一层以上防止所述颗粒状催化剂扩散并使所述原料气均匀分布的瓷球层，所述瓷球层包括数千个紧密相邻的瓷球。

如上所述的甲烷合成反应装置，所述外壳顶部还设置有供人工检查的检查孔。

如上所述的甲烷合成反应装置，所述外壳底部还设置有更换催化剂的卸料孔。

如上所述的甲烷合成反应装置，所述冷激气为经过处理的合成气。

如上所述的甲烷合成反应装置，所述冷激气压力为1MPa～4MPa，温度为200℃～300℃。

如上所述的甲烷合成反应装置，所述外壳内腔中设置有500～4000个释放冷激气的冷激管。

本实用新型提供的甲烷合成反应装置，通过冷激管释放用于冷却反应气的冷激气，实现有效控制甲烷反应过程中的温度，提高合成效率，成本低，安全可靠，适合于大规模生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个甲烷合成反应装置实施例的主视图；

图2为图1所示甲烷合成反应装置的剖视图；

图3为图2所示剖视图中阴影部分的放大图；

图4为本实用新型又一个甲烷合成反应装置实施例的主视图；

图5为本实用新型另一个甲烷合成反应装置实施例的主视图；

图6为图4及图5中冷激管的主视图；

图7为图6所示冷激管的剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供的一个甲烷合成反应装置的实施例，参见图1～图3，该甲烷合成反应气包括：外壳1，外壳1顶部设置有原料气入口2，外壳1底部设置有合成气出口3；外壳1内腔中填充颗粒状催化剂；外壳1内腔中设置有数个释放冷激气的冷激管4；外壳1底部还设置有与冷激管4相通的冷激气入口5。