[发明专利]防结炭的烃类蒸汽转化炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种转化炉，具体涉及一种防结炭的烃类蒸汽转化炉。

背景技术

常规烃类蒸汽转化炉使用不同尺寸、形状的转化催化剂，这些催化剂颗粒被装填在转化炉管中，形成催化剂固定床。转化原料为烃类，转化产物一般由氢气、一氧化碳、二氧化碳、水及未反应的甲烷或碳二或碳二以上组份构成。

对于一些烃类蒸汽转化技术，如超低水碳比转化，反应水碳比可能只有0.5-1.5；还有近期研究报道较多的甲烷-二氧化碳重整技术，反应过程中不配水或只配入少量水。对于上述转化反应，在反应过程中就存在结炭的风险，并且在反应最激烈的部位结炭非常严重。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种防结炭的烃类蒸汽转化炉，消除或避免催化剂床层的积炭现象，延长催化剂使用寿命。

本发明所述的防结炭的烃类蒸汽转化炉，包括转化炉炉管，转化炉炉管内部设有催化剂床层，转化炉炉管上部设有物料进口，转化炉炉管顶部或上部一侧的壁上设有导管，导管一端位于催化剂床层内部，位于催化剂床层内部一端的导管封闭，导管另一端位于转化炉炉管外，位于转化炉炉管外的导管与水泵或蒸汽管线连接，位于催化剂床层内部的导管均布设置小孔。

由于催化剂床层1/3～1/2处易大量积炭，优选为位于催化剂床层内部的导管在催化剂床层从上往下1/2-1/3处均布设置小孔。

导管焊接在转化炉炉管顶部或上部一侧的壁上，导管下端封闭。

使用时，催化剂(优选为烃类蒸汽转化催化剂)被装填在催化剂床层中，导管自上向下深入催化剂床层。位于转化炉炉管外的导管与水泵或蒸汽管线连接，水泵中的水或蒸汽管线中的蒸汽通过导管内部由上向下运动，期间与管壁发生热交换产生蒸汽，并将蒸汽温度达到反应介质的温度，从而避免冷介质与高温催化剂床层接触，避免催化剂颗粒因热胀冷缩而破裂，位于催化剂床层内部的导管均布设置小孔，用于散布水蒸汽。

优选的技术方案为：转化炉炉管顶部壁上设有导管，导管套在热偶测温管外侧。泵入的水或蒸汽通过导管和热偶测温管的间隙由上向下运动，热偶测温管自上向下深入催化剂床层，热偶测温管可以测量催化剂床层温度，为生产提供便利。

综上所述，本发明具有以下优点：

(1)本发明可以在反应过程中额外补充水蒸气，从而消除或避免催化剂床层的积炭现象，延长催化剂使用寿命。

(2)借助导管将水蒸汽引入催化剂床层，从而改变烃类蒸汽转化反应的水碳比，抑制并缓解烃类蒸汽转化过程的结炭趋势；该导管可以独立使用也可以与热偶测温管结合使用，且在使用过程可以使用外供蒸汽或借助热交换自产蒸汽。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是本发明实施例3的结构示意图；

图中：1-水泵或蒸汽管线，2-催化剂床层，3-转化炉炉管，4-小孔，5-物料进口，6-导管，7-热偶测温管。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

如图1所示，包括转化炉炉管3，转化炉炉管3内部设有催化剂床层2，转化炉炉管3上部设有物料进口5，转化炉炉管3顶部壁上设有导管6，导管6套在热偶测温管7外侧，导管6一端位于催化剂床层2内部，位于催化剂床层2内部一端的导管6封闭，导管6另一端位于转化炉炉管3外，位于转化炉炉管3外的导管6与水泵或蒸汽管线1连接，位于催化剂床层2内部的导管6在催化剂床层2从上往下1/2-1/3处均布设置小孔4。

使用时，催化剂(优选为烃类蒸汽转化催化剂)被装填在催化剂床层2中，导管6自上向下深入催化剂床层2。位于转化炉炉管3外的导管6与水泵或蒸汽管线1连接，水泵或蒸汽管线1中的水或蒸汽通过导管6和热偶测温管7的间隙由上向下运动，期间与管壁发生热交换产生蒸汽，并将蒸汽温度达到反应介质的温度，从而避免冷介质与高温催化剂床层2接触，避免催化剂颗粒因热胀冷缩而破裂，位于催化剂床层2内部的导管6均布设置小孔4，用于散布水蒸汽。导管6套在热偶测温管7外侧。热偶测温管7自上向下深入催化剂床层2，热偶测温管可以测量催化剂床层2温度，为生产提供便利。

实施例2