[发明专利]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。

经过我们的研究发现，在转化炉管的出口段，反应物料离开催化剂床层后，由于转化炉管外壁温度依然很高，在此部位，甲烷热裂解和一氧化碳歧化会形成碳从而阻塞转化炉管，我们将此形式的结炭定义为空管结炭，空管结炭在甲烷—二氧化碳干重整、制备高含量CO合成气(CO≥35％)的反应过程比较常见，造成转化系统的前后压差增加，造成动力损失，并可能危害转化系统的安全运行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种烃类蒸汽转化炉，可以抑制甲烷热裂解和一氧化碳歧化形成的碳阻塞管路，延长催化剂使用寿命。

本发明所述的烃类蒸汽转化炉，包括转化炉炉管，转化炉炉管内部设有催化剂床层和出口段，出口段位于催化剂床层下方，催化剂床层和出口段之间设有托盘，转化炉炉管下部设有物料出口，转化炉炉管底部或下部一侧的壁上设有导管，导管一端位于出口段中且固定在托盘上，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，位于出口段的导管均布设置小孔。

优选在位于出口段的导管在距离托盘1-5cm处均布设置小孔。托盘上均布设置孔洞。

转化炉炉管底部的壁上设有导管，导管套在热偶测温管外侧。

所述的导管为圆型导管，导管内不含有催化剂，导管焊接在转化炉炉管底部或下部一侧的壁上，导管上端密封。

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，位于转化炉炉管外的导管与水泵或蒸汽管线连接，水泵或蒸汽管线中的水或蒸汽通过导管内部由下向上运动，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，从而避免水蒸汽温度不足与催化剂床层界面接触时，催化剂颗粒因热胀冷缩而破裂。位于出口段的导管均布设置小孔，用于均匀散布水蒸汽。托盘上均布设置孔洞，用于分离反应介质和催化剂。

优选的技术方案为：转化炉炉管底部壁上设有导管，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下向上运动，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，从而避免水蒸汽温度不足与催化剂床层界面接触时，催化剂颗粒因热胀冷缩而破裂。热偶测温管自下向上穿入催化剂床层，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，可以抑制甲烷热裂解和一氧化碳歧化形成的碳阻塞管路，延长催化剂使用寿命。

(2)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-孔洞，2-转化炉炉管，3-催化剂床层，4-托盘，5-导管，6-水泵或蒸汽管线，7-物料出口，8-出口段，9-小孔，10-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2，转化炉炉管2内部设有催化剂床层3和出口段8，出口段8位于催化剂床层3下方，催化剂床层3和出口段8之间设有托盘4，转化炉炉管2下部设有物料出口7，转化炉炉管2底部的壁上设有导管5，导管5套在热偶测温管10外侧，导管5一端位于出口段8中且固定在托盘4上，导管5另一端位于转化炉炉管2外，位于转化炉炉管2外的导管5与水泵或蒸汽管线6连接，位于出口段8的导管5在距离托盘41-5cm处均布设置小孔9；托盘4上均布设置孔洞1。

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3中，位于转化炉炉管2外的导管5与水泵或蒸汽管线6连接，水泵或蒸汽管线6中的水或蒸汽通过导管5和热偶测温管10的间隙由下向上运动，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，从而避免水蒸汽温度不足与催化剂床层界面接触时，催化剂颗粒因热胀冷缩而破裂。位于出口段8的导管5均布设置小孔9，用于均匀散布水蒸汽。托盘4上均布设置孔洞1，用于分离反应介质和催化剂。

实施例2