[发明专利]高效变换炉

说明书

本发明涉及到一种高效变换炉，包括外壳体、外分布器、中心集气管、以及移热系统，外分布器上端封闭，下端与外壳体内壁连接，外分布器与外壳体之间形成缓冲分布腔，外分布器与中心集气管之间形成催化腔，外壳体上端设置有进气口，催化腔向下延伸至缓冲分布腔的下方，中心集气管包括集气段和布气段，集气段与缓冲分布腔对应，布气段位于缓冲分布腔下方，布气段下端封闭，集气段设置有集气孔，布气段设置有第二布气孔，外壳体下部设置有出气口。本发明通过对外分布器、中心集气管以及催化腔的合理布局，实现在不增加催化剂层厚度的前提下，提高工艺气的转化率，提高产品气的纯度的技术目标。

技术领域：

本发明属于变换炉技术领域，具体涉及一种高效变换炉。

背景技术：

变换炉通常包括外部的承压壳体，内部的外分布器以及设置在外分布器中心的集气筒，外分布器与集气筒之间充满催化剂，然后将工艺气通过外分布器扩散到催化剂中反应生成产品气，经集气筒收集。

传统的变换炉的结构限制了工艺气只能经过一次催化，导致产品气中存在残余的工艺气，产品气的纯度不高，为了提高产品气的纯度，直接的方法是加厚催化剂层，增加工艺气从外分布器向集气筒流动的行程，以此来促进工艺气的转化率，提高产品气纯度，但是，这种方法直接加大了工艺气的流动阻力，使变换炉的压力等级进一步提升，提高了变换炉的生产成本和安全生产风险。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是：提供一种高效变换炉，在不增加催化剂层厚度的前提下，提高工艺气的转化率，提高产品气的纯度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：高效变换炉，包括外壳体、连接在外壳体内部的筒状外分布器、与外分布器同轴设置的中心集气管、以及设置在外分布器与中心集气管之间的移热系统，所述外分布器上端封闭，下端与外壳体内壁连接，外分布器与外壳体之间形成缓冲分布腔，外分布器与中心集气管之间形成催化腔，外壳体上端设置有与缓冲分布腔连通的进气口，外分布器侧壁上布满第一布气孔，中心集气管管壁上设置有大量集气孔，所述催化腔向下延伸至缓冲分布腔的下方，所述中心集气管包括相互连接的集气段和布气段，集气段与缓冲分布腔对应用于收集产品气，布气段位于缓冲分布腔下方，布气段下端封闭，用于将产品气再次分布到催化腔内，集气孔分布在集气段，布气段管壁上设置有大量第二布气孔，外壳体下部设置有与催化腔连通的若干出气口，各出气口上覆盖有第一拦截件，所述中心集气管与外壳体固定连接或与外分布器顶端固定连接或与移热系统固定连接。

所述移热系统包括分布在催化腔内的若干换热管、与外分布器上端连接的上集箱、与外壳体下端连接的下集箱，各换热管上端与上集箱连通，下端与下集箱连通，上集箱上连接有伸出外壳体外的第一连接管，下集箱上连接有伸出外壳体外的第二连接管，所述中心集气管的上端与上集箱的下端连接，中心集气管的下端与下集箱的上端连接。

所述外分布器的顶面上周向均布有多个装填口，每个装填口上设置有盖体，所述上集箱的底部开设有与中心集气管连通的人孔，人孔上设置有可开闭的人孔盖，人孔盖密封扣接在人孔上。

所述中心集气管还包括位于集气段和布气段之间的渐变段和扩张段，扩张段的直径大于集气段的直径，渐变段为锥筒体，用于连接集气段和扩张段，所述布气段成锥筒体，布气段的上端直径大于下端直径，布气段的上端与扩张段的下端密封对接。

所述布气段的外壁上贴接有用于阻挡催化剂进入中心集气管的第二拦截件。

所述外壳体上设置有与缓冲分布腔下端连通的吹扫口，吹扫口上可拆卸地密封连接有封盖。

本发明的有益效果是：通过对外分布器、中心集气管以及催化腔的合理布局，使经过一次催化后的工艺气经中心集气管的引导再次进入催化腔进行二次催化，且两次催化所在的催化腔的位置不同，不会造成催化剂过渡反应而丧失催化能力，从而实现在不增加催化剂层厚度的前提下，提高工艺气的转化率，提高产品气的纯度的技术目标。