[实用新型]蒸汽重整制氢转化管及包含其的转化炉

说明书

本实用新型提供一种蒸汽重整制氢转化管及包含其的转化炉。转化管包括管体、催化剂床层、芯管、热交换装置以及筛孔管。其中，催化剂床层置于管体内，催化剂床层将管体内部分隔为上腔和下腔；芯管贯穿催化剂床层。热交换装置置于上腔，热交换装置的上端具有原料气换热进口和转化气换热出口，热交换装置的下端具有原料气换热出口和转化气换热进口；其中，原料气换热出口与芯管的上端连通，转化气换热进口与上腔连通。筛孔管套设于芯管之外，且筛孔管与芯管之间具有横向间隙。本实用新型的转化管和转化炉，便于设备维护人员在更换催化剂时将芯管撤离，避免出现折弯或损坏芯管的情况。

技术领域

本实用新型涉及天然气蒸汽重整制氢技术领域，具体涉及蒸汽重整制氢转化管及包含其的转化炉。

背景技术

近几年市场上对小规模制氢的需求量逐渐增加，小型天然气蒸汽重整制氢转化炉越显重要。为了将装置做小，大多转化管的设计采用了原料气上端进且转化气上端出的流道设计方式。在这种上进上出的设计中，催化剂床层中一般会穿设一根芯管，该芯管用于引导原料气从催化剂床层的底部进入催化重整反应区。

由于催化剂的有效期远小于转化炉的使用寿命，在转化炉的寿命周期内，当转化管中的催化剂失效后，需要设备维护人员到现场更换催化剂。但是，设备维护人员更换催化剂时，在将芯管从催化剂床层中撤离的过程中经常会出现折弯或损坏芯管的情况。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种蒸汽重整制氢转化管及包含该蒸汽重整制氢转化管的转化炉。

一方面，本实用新型提供一种蒸汽重整制氢转化管，包括管体、催化剂床层、芯管、热交换装置以及筛孔管。其中，催化剂床层置于管体内，催化剂床层将管体内部分隔为上腔和下腔；芯管贯穿催化剂床层。热交换装置置于上腔，热交换装置的上端具有原料气换热进口和转化气换热出口，热交换装置的下端具有原料气换热出口和转化气换热进口；其中，原料气换热出口与芯管的上端连通，转化气换热进口与上腔连通。筛孔管套设于芯管之外，且筛孔管与芯管之间具有横向间隙。优选地，该横向间隙的尺寸为1～3mm。

优选地，热交换装置包括第一热交换部、第二热交换部以及气流倒转部。其中，第一热交换部的顶部设有所述原料气换热进口和所述转化气换热出口，第一热交换部包括内侧转化气降温流道和外侧原料气升温流道，外侧原料气升温流道连通至原料气换热进口，内侧转化气降温流道连通至转化气换热出口。第二热交换部的底部设有转化气换热进口和原料气换热出口，第二热交换部包括转化气散热气路和原料气吸热气路，转化气散热气路连通至转化气换热进口，原料气吸热气路连通至原料气换热出口。气流导转部使外侧原料气升温流道流体连通至原料气吸热气路，且使转化气散热气路流体连通至内侧转化气降温流道。

具体地，第一热交换部被构造成包括内筒和包绕内筒的外筒，内侧转化气降温流道由内筒限定，外侧原料气升温流道由外筒和内筒之间的流道限定，原料气换热进口设于外筒的顶部，转化气换热出口设于内筒的顶部。具体地，气流导转部包括第一腔、第二腔以及位于第一腔与第二腔之间的分隔件，分隔件设有原料气流通接口和转化气流通接口。转化气散热气路通过第二腔和转化气流通接口流体连通至内侧转化气降温流道。外侧原料气升温流道通过第一腔和原料气流通接口流体连通至原料气吸热气路。