[发明专利]一种带有混合式气体分布器的重整反应器及其工艺

权利要求书

1.一种带有混合式气体分布器的重整反应器，其特征在于：所述重整反应器（13）的上部设置有第三水蒸气进口（12），底部通过塔式分布装置底座（29）连通有混合式气体分布器（6），在催化剂料仓（14）的下端设置有上行管道（15）；

所述混合式气体分布器（6）是由塔式气体分布装置（11）与气体混合装置（9）和三通（19）连通构成；其中，混合式气体分布装置（11）的上端是由若干层伞状结构的炉条（31）叠加构成，底端通过法兰（36）连通有内套管（21）和外套管（20）；内套管（21）连通有富CH₄混合气进口管（5）和第二水蒸汽进口管（3）；外套管（20）通过弯管构件（35）连通有三通（19）和下行管道（18）。

2.如权利要求1所述的带有混合式气体分布器的重整反应器，其特征在于：所述塔式气体分布装置（11）的直径与重整反应器（13）的直径比是1/4 ~ 2/5，并位于反应器内底端面400 ~ 550mm处；塔式气体分布装置（11）的炉条（31）与水平面的夹角是45o ~ 60o，层数是5 ~ 10层。

3.如权利要求1所述的带有混合式气体分布器的重整反应器，其特征在于：所述气体混合装置（9）的出口（32）高于重整反应器内底端面50 ~ 150mm。

4.如权利要求1所述的带有混合式气体分布器的重整反应器，其特征在于：所述塔式分布器底座（29）高于反应器内底端面160 ~ 250mm。

5.如权利要求1所述的带有混合式气体分布器的重整反应器，其特征在于：所述气体混合装置（9）依次分别设置为混合气出口（32）、气体喷射段（33）和 气体汇合段（34），下端设置有富CH₄混合气进口（5）和第二水蒸汽进口（3）。

6.如权利要求1所述的带有混合式气体分布器的重整反应器，其特征在于：所述内套管（21）直径与外套管（20）的直径之比是1/2~4/5。

7.如权利要求1所述的带有混合式气体分布器的重整反应器，其特征在于：所述混合式气体分布器（6）的气体汇合段（34）和气体喷射段（33）内部填充有不锈钢波纹填料。

8.如权利要求1所述的带有混合式气体分布器的重整反应器，其特征在于：所述三通（19）设置有第一水蒸汽进口（1）和空气进口（2）。

9.如权利要求1所述的一种带有混合式气体分布器的重整反应器的反应工艺，其特征在于：所述反应工艺步骤如下：

(1)吹风升温：通过空气进口（2）向重整反应器（13）内吹入空气，吹风时间为28~32s，催化剂层升温至1100℃—1350℃，燃烧后的吹风气经上行管道（15）去余热回收系统管道（16）进入余热回收系统；

 (2)水蒸气清扫：水蒸汽经第一水蒸汽进口管（1）进入重整反应器（13）中，清扫时间为1~3s，将残余的吹风气经上行管道（15）和去余热回收系统（16）进入预热回收系统；

 (3)重整制气：水蒸汽经第二水蒸汽进口管（3）与经富CH₄混合气进口管（5）进入的富甲烷混合气在塔式气体分布装置（11）内混合，然后进入催化重整反应器（13），在高温催化剂料层进行重整反应，制得合成气经套筒间隙通道、上行管道（15）和去合成气净制系统管道（17）进入合成气净制系统，然后进入气体储罐；水蒸汽通入时间为28~32s，富CH₄混合气通入时间为18~22s，富CH₄混合气的通入时间滞后于水蒸汽通入时间3~7s；

 (4)空气清扫：空气经空气进口管（1）进入重整反应器（13），吹净时间为1~2s，将残存在重整反应器（13）内和管道中的合成气经下行管道（15）和去合成气净制系统管道（17）进入合成气净制系统；

上述反应工艺中的进料时间是58~69秒/次，排灰时间是3~5小时/次。

10.如权利要求1所述的带有混合式气体分布器的重整反应器的反应工艺，其特征在于：所述重整制气阶段是将0.005-0.02MPa，40-60℃的富CH₄混合气与0.02-0.07MPa，180-200℃的水蒸汽分别从富CH₄混合气进口（5）和第二水蒸汽进口（3）通入混合式气体分布器（6）中，混合后的温度为135-150℃，然后进入重整反应器（13），在高温炭层催化下，以每小时420~600m³水蒸汽与炭层发生气化反应，重整转化成合成气。