一種甲烷合成反應器的制造方法
【專利摘要】本實用新型采用以下技術方案：一種甲烷合成反應器，其特征是：反應器主體由圓柱形筒體、上封頭和下封頭合圍成整殼體，筒體按上中下依次分割成進氣室、反應室、出氣室；進氣室和反應室之間由大瓷球隔層和小瓷球隔層隔開，反應室和出氣室之間由小瓷球隔層和大瓷球隔層隔開；進氣室、反應室、出氣室共同組成反應器內腔體。克服現有因結構設計的局限性帶來制造成設備笨重的問題，降低建造難度和費用；優化進出氣分布器結構，使吸附器內氣流分布均勻，充分發揮催化劑的作用，提高合成率。
【專利說明】
一種甲焼合成反應器
技術領域
[0001]本實用新型涉及焦爐煤氣制液化天然氣(LNG)技術，甲烷合成設備，特別是一種甲烷合成反應器。
【背景技術】
[0002]焦爐煤氣制液化天然氣(LNG)技術的核心在于是利用催化劑將經過預處理的原料氣混合氣在催化劑及相應的溫度、壓力條件下進行合成反應成甲烷，然后進行液化。
[0003]甲烷合成反應器為原料氣混合氣提供反應空間，在工作時承受高溫、中壓和腐蝕作用，工況條件非常嚴苛。以往的反應器往往為此而設計的笨重、粗大，或者為了降低結構復雜程度而采用耐熱鋼，但會帶來相應的制造費用增加，加工難度增大等問題。
[0004]并且其中有些存在由于原料氣進氣分布器設計不合理的問題，造成工作過程中氣流分布不均勻，呈集束流沖刷催化劑床層，反應區內合成反應不均勻等問題，降低了合成率。
【發明內容】
[0005]本實用新型提供的是一種甲烷合成反應器，以克服現有因結構設計的局限性帶來制造成設備笨重的問題，降低建造難度和費用;優化進出氣分布器結構，使吸附器內氣流分布均勻，充分發揮催化劑的作用，提高合成率。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:一種甲烷合成反應器，其特征是:反應器主體由圓柱形筒體、上封頭和下封頭合圍成整殼體，筒體按上中下依次分割成進氣室、反應室、出氣室;進氣室和反應室之間由大瓷球隔層和小瓷球隔層隔開，反應室和出氣室之間由小瓷球隔層和大瓷球隔層隔開；進氣室、反應室、出氣室共同組成反應器內腔體。
[0007]所述的進氣室的頂上部是進氣管組件，進氣室的頂下方是進氣分布器，進氣管組件和進氣管組件相通。
[0008]所述的進氣室的一側為上人孔，上人孔直通進氣室。
[0009]所述的出氣室在圓柱形筒體的下側，出氣室兩側有下人孔和出氣管組件，下人孔和出氣管組件與圓柱形筒體垂直。
[0010]在反應室和出氣室之間的隔層一側有卸料孔，卸料孔與圓柱形筒體成45度角，開口向下。
[0011]所述的出氣室底端有排凈孔，排凈孔和進氣管組件的中心線在一條直線上。
[0012]所述的筒體的筒體壁由內、外層兩種材料構成，外層是重質耐火澆注料，內層是輕質耐火澆注料。
[0013]所述的出氣室周圍則在輕質耐火澆注料的里層再設一層耐火磚料用來支撐設置在其頂部的反應室。
[0014]所述的出氣室(3)內四周為耐火磚構筑的拱形頂部，其角度為60°?120°。
[0015]本實用新型的優點是:由于采用了經過優化設計的設備結構，使設備在在工作條件嚴苛的情況下仍然能滿足操作要求，通過采用復合材料的結構設計減小了設備的外形尺寸并降低了建造費用和難度;通過采用新型的進氣分布器使進氣氣流更加均勻，充分發揮催化劑的作用，提高合成率。
【附圖說明】
[0016]下面結合實施例附圖對本實用新型作進一步說明:
[0017]圖1是本實用新型實施例結構示意圖。
[0018]標號說明:圖中，1、進氣室；2、反應室;3、出氣室;4、筒體;5、上封頭;6、下封頭;7、進氣管組件;8、出氣管組件;9、上人孔；10、卸料孔；11、排凈管組件；12、進氣分布器；13、重質耐火澆注料;14、輕質耐火澆注料;15、耐火磚料;16、大瓷球;17、小瓷球;18、下人孔。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，一種甲烷合成反應器，反應器主體由圓柱形筒體4、上封頭5和下封頭6合圍成整殼體，筒體4按上中下依次分割成進氣室1、反應室2、出氣室3;進氣室I和反應室2之間由大瓷球16隔層和小瓷球17隔層隔開，反應室2和出氣室3之間由小瓷球17隔層和大瓷球16隔層隔開;進氣室1、反應室2、出氣室3共同組成反應器內腔體。
[0020]進氣室I的頂上部是進氣管組件7，進氣室I的下方是進氣分布器12，進氣管組件7和進氣管組件7相通。
[0021]進氣室I的一側為上人孔9，上人孔9直通進氣室I。
[0022]出氣室3在圓柱形筒體4的下側，出氣室3兩側有下人孔18和出氣管組件8，下人孔9和出氣管組件8與圓柱形筒體4垂直。
[0023]在反應室2和出氣室3之間的小瓷球17隔層一側有卸料孔10，卸料孔10與圓柱形筒體4成45度角，開口向下。
[0024]出氣室3底端有排凈孔11，排凈孔11和進氣管組件7的中心線在一條直線上。
[0025]殼體壁由內、外層兩種材料構成，外層是重質耐火澆注料13，內層是輕質耐火澆注料14。
[0026]出氣室3周圍則在輕質耐火澆注料14的里層再設一層耐火磚料15用來支撐設置在其頂部的反應室2。
[0027]同時進一步保護輕質耐火澆筑料層;設備頂端的上封頭5和下端的下封頭6分別設有進氣管組件7和排凈孔11;出氣管組件8水平設置在圓柱筒體的一側面，并被隔熱材料保護著，與筒體軸線呈90度;圓柱形筒體外還設置有兩個檢修人孔和一個卸料孔，檢修人孔分別設置在進氣室區域內和出氣室區域內，供裝入瓷球和催化劑和檢修設備之用，卸料孔設置在反應室區域內，供排出失效的瓷球和催化劑之用。
[0028]所述進氣管組件7，設備內端設置有一圓柱形側面設置有一定數量、規格的長圓形孔的進氣分布器。
[0029]所述的出氣室內3四周為耐火磚構筑的拱形頂部，其角度為60°?120°。
[0030]所述的瓷球墊層，下層顆粒大，上層顆粒小。
[0031]所述的催化劑上方瓷球墊層，下層顆粒小，上層顆粒大。
[0032]工作時，原料氣通過進氣管組件7進入，通過進氣分布器12均勻分配后進入進氣室I，穿過大瓷球16隔層再進入反應室2內與反應室2內的催化劑充分接觸，在催化劑的作用下進行合成反應，然后穿過小瓷球17隔層進入出氣室3匯集，匯集完的合成氣通過出氣管組件11排出。
[0033]本實施例沒有詳細敘述的部件或組件屬本行業的公知部件和常用結構或常用手段，這里不一一敘述。
【主權項】
1.一種甲烷合成反應器，其特征是:反應器主體由圓柱形筒體(4)、上封頭(5)和下封頭(6)合圍成整殼體，筒體(4)按上中下依次分割成進氣室(I)、反應室(2)、出氣室(3);進氣室(I)和反應室(2)之間由大瓷球(16)隔層和小瓷球(17)隔層隔開，反應室(2)和出氣室(3)之間由小瓷球(17)隔層和大瓷球(16)隔層隔開;進氣室(1)、反應室(2)、出氣室(3)共同組成反應器內腔體。2.根據權利要求1所述的一種甲烷合成反應器，其特征是:所述的進氣室(I)的頂上部是進氣管組件(7)，進氣室(I)的頂下方是進氣分布器(12)，進氣管組件(7)和進氣管組件(7)相通。3.根據權利要求1所述的一種甲烷合成反應器，其特征是:所述的進氣室(I)的一側為上人孔(9)，上人孔(9)直通進氣室(I)。4.根據權利要求1所述的一種甲烷合成反應器，其特征是:所述的出氣室(3)在圓柱形筒體(4)的下側，出氣室(3)兩側有下人孔(18)和出氣管組件(8)，下人孔(18)和出氣管組件(8)與圓柱形筒體(4)垂直。5.根據權利要求1所述的一種甲烷合成反應器，其特征是:在反應室(2)和出氣室(3)之間的隔層一側有卸料孔(10)，卸料孔(10)與圓柱形筒體(4)成45度角，開口向下。6.根據權利要求1所述的一種甲烷合成反應器，其特征是:所述的出氣室(3)底端有排凈孔(11)，排凈孔(11)和進氣管組件(7)的中心線在一條直線上。7.根據權利要求1所述的一種甲烷合成反應器，其特征是:所述的筒體(4)的筒體壁由內、外層兩種材料構成，外層是重質耐火澆注料(13)，內層是輕質耐火澆注料(14)。8.根據權利要求1所述的一種甲烷合成反應器，其特征是:所述的出氣室(3)周圍則在輕質耐火澆注料(14)的里層再設一層耐火磚料(15)用來支撐設置在其頂部的反應室(2)。9.根據權利要求1所述的一種甲烷合成反應器，其特征是:所述的出氣室(3)內四周為耐火磚構筑的拱形頂部，其角度為60°?120°。
【文檔編號】C10L3/08GK205462148SQ201620186826
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月11日
【發明人】姜乃斌, 張樂, 段俊峰, 胡建清, 李軍, 劉恩東
【申請人】西安華江環保科技股份有限公司