[发明专利]一种反应时间可调控的乙炔炉反应室

说明书

本发明总体地属于天然气化工领域，提供了一种反应时间可调控的乙炔炉反应室，包括反应室上部（101）和反应室下部（102）；所述反应室上部（101）的顶部连接乙炔炉烧嘴板，所述反应室下部（102）的下部连接淬冷系统；反应室上部（101）与反应室下部（102）分离设置；所述反应室上部（101）或反应室下部（102）上设置有高度调整部件（5）；所述高度调整部件（5）用于使所述反应室上部（101）或反应室下部（102）在垂直方向移动，从而控制调整所述反应室下部（102）与所述反应室上部（101）之间的距离，达到通过调整乙炔炉反应室的高度实现内部气体的反应时间调控的目的。

技术领域

本发明总体地属于天然气化工领域，尤其涉及一种反应时间可调控的乙炔炉反应室。

背景技术

天然气部分氧化裂解制乙炔是典型的连串反应，并且中间产物为目标产物乙炔。该氧化反应过程的时间极短，是毫秒级的瞬间反应。所以对反应过程的控制要求极为苛刻，反应时间过短或过长都会带来问题，如反应时间过短导致反应不充分，反应时间过长则中间产物乙炔会进一步裂解变成氢气和炭黑。

因为反应室的体积、高度等设备参数，直接关系到反应气体在反应室的停留反应时间。所以设计乙炔炉反应室时，反应室的尺寸需要结合原料气的进气量、气速、比例等等，进行严格的实验测量及动力学、热力学参数的模拟核算。

所以，为了保障氧化裂解反应时间的最优化，对于结构固化的乙炔反应装置而言，一方面只能通过保持稳定不变的工艺参数，包括原料气品级组成、氧比、速度、温度等来保障优化的氧化反应时间，另一方面它的产能是固定的，不能随意更改。

对于结构尺寸可变的反应室，可以通过结构改变来实现反应时间可控，进而灵活调节装置的生产负荷并适应其他工艺条件的变化。

发明内容

本申请发明人经研究分析总结认为：天然气制乙炔工艺中，乙炔炉反应室的尺寸一旦被固化，其只能根据预定的进气参数来保证优化的氧化裂解时间，因此其产能或生产负荷也被固定无法调整，如果能设计尺寸可调整的乙炔反应炉，则可以根据生产负荷计划变化，对进气等参数和乙炔反应炉的尺寸进行调整和改变，使气体在乙炔炉反应室的时间调整控制在优化的时间内，从而实现乙炔炉反应室的生产负荷可变、氧化裂解产率最优。因此，本发明的目的在于提供一种反应时间可调控的乙炔炉反应室，通过将乙炔炉反应室设计成上下两个小的反应室，并使下方的反应室可相对于上方的反应室移动，改变反应室的整体高度，以在实际生产中结合根据进气量的大小、比例、速度、产能等，将反应室的总高度调控在合理值，实现气体在反应室的停留时间调控在最佳的反应时间区间内，保障反应的产品收率，因此，本发明装置通过改变反应室高度可灵活调节装置的生产负荷、产能，及适应原料气的工艺参数的变化等，同时保证产率最大化。

本发明的技术方案是，一种反应时间可调控的乙炔炉反应室，包括反应室上部和反应室下部；所述反应室上部的顶端连接乙炔炉烧嘴板，所述反应室下部的下部连接淬冷系统；反应室上部与反应室下部分离设置；所述反应室上部或反应室下部上设置有高度调整部件；所述高度调整部件用于使所述反应室上部或反应室下部在垂直方向平行移动，从而控制调整所述反应室下部与所述反应室上部之间的距离，以通过乙炔炉反应室的高度调整实现气体反应时间的调控；所述反应时间可调控的乙炔炉反应室设置在封闭腔体结构中。

本发明将反应室高度方向分离成上下各自相对独立的两部分，即反应室上部和反应室下部，并通过设置在反应室上部或反应室下部上的高度调整部件，实现反应室下部在垂直方向的移动，进而实现反应室上部和反应室下部总体高度(即反应室高度，或者反应气体通过反应区的距离)的调控，这样，在反应室进气量、进气比例、进气流速等改变的情况下，可以根据上述参数合理推测反应气体在反应室的停留时间需求，进而通过反应室上部或反应室下部上的高度调整部件来使反应室上部与反应室下部远离或靠近，从而改变反应室下部与反应室上部联合形成的反应室(气体反应区域)的高度，实现通过反应室高度调整将气体在反应室的停留时间控制在最佳反应时间区间内；