[实用新型]甲烷化反应系统

说明书

技术领域

本实用新型属于焦炉煤气合成天然气技术领域，具体为一种甲烷化反应系统。

背景技术

焦炉煤气合成天然气为焦化企业的发展提供了新的契机，同时对我国能源安全具有重要意义。由于焦炉煤气制天然气为强放热反应，所以研究合适的反应器对焦炉煤气制天然气的发展至关重要。目前，关于焦炉煤气甲烷化反应器的研究主要集中在绝热时反应器和换热式反应器两方面。其中换热式反应器具有较大的接触面积，并且能够维持反应器温度的稳定。但是，换热式反应器在开车运行过程中，通常做法是，在原料反应气中加入高温蒸汽，通入反应器进行反应升温，利用原料反应气中混入的蒸汽来升温，缺点是，升温缓慢，耗时较长，效率低下，对于生产企业的效益具有一定负面影响。

发明内容

本实用新型目的是针对目前焦炉煤气换热式甲烷化反应器升温慢，耗时长，效率低下等问题，开发了一种结构简单的快速升温甲烷化反应系统，该系统对于焦炉煤气换热式甲烷化反应器的应用具有重要促进作用。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种甲烷化反应系统，包括甲烷化换热反应器，所述甲烷化换热反应器顶部设置原料气进口、底部设置反应气出口。

还包括中压汽包，所述中压汽包通过低温蒸汽管路与甲烷化换热反应器的壳程进口连接、通过回收蒸汽管路与甲烷化换热反应器的壳程出口连接，所述中压汽包顶部设置饱和蒸汽出口、底部设置排污口；所述中压汽包通过补给管路连接给水泵，所述补给管路上安装电加热器。

所述甲烷化换热反应器外壳体上开设置有外部高温蒸汽壳程入口和外部高温蒸汽壳程出口。

具体实施时，通过在换热反应器外开设外界高温蒸汽入口和出口，引入外界高温蒸汽循环使换热反应器快速升温，当反应器温度达到焦炉煤气甲烷化反应所需温度，关闭高温蒸汽入口和出口，向换热反应器中通入原料气进行反应，同时打开中压汽包与反应器的连接装置，通过中压汽包的蒸汽循环移走反应产生的多余热量，保证反应的顺利进行。中压汽包内的饱和蒸汽通过饱和蒸汽出口进入其他工序进行利用。给水泵将外部水经电加热器加热成蒸汽后向中压汽包内补充蒸汽。系统经过长时间运行后，通过中压汽包的排污口排出其内污物。该装置有效解决了换热反应器在反应前升温慢的问题，并通过中压汽包移走甲烷化反应热，保证甲烷化的顺利进行，提高了反应系统的利用效率。

本实用新型具有如下优点：

1、该快速升温甲烷化反应系统通过向换热反应器壳程引入外界高温蒸气，使甲烷化反应器快速达到所需反应温度。

2、该装置结构简单，设计合理，可控性高，有效解决了焦炉煤气换热反应器升温慢、效率低的问题，从而保证了焦炉煤气合成天然气甲烷化系统的高效运行，具有广泛的应用前景。

本实用新型提供了一种可行的利用外界高温蒸汽加热反应器以缩短升温时间、避免升温时间过长反应器效率低的装置，解决了焦炉煤气换热甲烷化反应器在通入反应气前升温较慢的问题。

附图说明

图1表示本实用新型的结构示意图。

图中：1-甲烷化换热反应器，2-原料气进口，3-反应气出口，4-中压汽包，5-低温蒸汽管路，6-回收蒸汽管路，7-饱和蒸汽出口，8-排污口，9-补给管路，10-电加热器，11-给水泵，12-外部高温蒸汽壳程入口，13-外部高温蒸汽壳程出口。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

一种快速升温甲烷化反应系统，如图1所示，包括甲烷化换热反应器1和中压汽包4。

所述甲烷化换热反应器1顶部设置原料气进口2、底部设置反应气出口3。所述中压汽包4通过低温蒸汽管路5与甲烷化换热反应器1的壳程进口连接、通过回收蒸汽管路6与甲烷化换热反应器1的壳程出口连接，所述中压汽包4顶部设置饱和蒸汽出口7、底部设置排污口8；所述中压汽包4通过补给管路9连接给水泵11，所述补给管路上安装电加热器10。

所述甲烷化换热反应器1外壳体上开设置有外部高温蒸汽壳程入口12和外部高温蒸汽壳程出口13。

该系统的特点是通过向换热反应器壳程引入外界高温蒸气，使甲烷化反应器快速达到所需反应温度，然后关闭高温蒸汽入口及出口，通过中压汽包控制反应器温度的稳定，从而减短反应器升温时间，达到提高焦炉煤气甲烷化反应系统效率的目的。