專利名稱：一種合成氣制甲烷的流化床反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種合成氣制甲烷流化床反應(yīng)器的內(nèi)構(gòu)件，屬于化工技術(shù)及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
合成氣催化合成甲烷是煤制天然氣過程中的關(guān)鍵技術(shù)，流化床工藝和裝置是不同于傳統(tǒng)固定床工藝和裝置的新工藝和裝置。流化床反應(yīng)器相比于固定床具有更好的傳熱、傳質(zhì)等特點(diǎn)，從而廣泛應(yīng)用于能源、化工、生化等領(lǐng)域，尤其是強(qiáng)放熱的反應(yīng)體系。傳質(zhì)、傳熱和混合是決定流化床反應(yīng)器性能的重要技術(shù)指標(biāo)，直接影響轉(zhuǎn)化率、操作強(qiáng)度和產(chǎn)品質(zhì)量。對于氣固流化床反應(yīng)體系，傳質(zhì)和傳熱往往是決定反應(yīng)器效率的關(guān)鍵。氣固流化床隨表觀氣速的增加，床層從均勻鼓泡、過渡態(tài)到湍動態(tài)逐步轉(zhuǎn)變，在床徑較小時還會出現(xiàn)柱塞狀態(tài)。在湍動和柱塞狀態(tài)時會出現(xiàn)一定數(shù)量球帽形大氣泡，由于大氣泡和小氣泡相比，比表面積非常小，從而嚴(yán)重影響了氣固兩相的接觸，同時，由于大氣泡上升更快，使部分氣體形成一定程度的短路。流化床內(nèi)設(shè)置內(nèi)構(gòu)件，可以達(dá)到抑制氣泡聚并長大或破碎氣泡的目的，從而改善流化質(zhì)量。目前，國內(nèi)外已報(bào)道的流化床內(nèi)構(gòu)件主要有水平構(gòu)件、垂直構(gòu)件和復(fù)合構(gòu)件三種類型。常見的水平內(nèi)構(gòu)件有多孔板、單旋或多旋導(dǎo)向等形式。垂直構(gòu)件主要為兼做換熱管的垂直管束，雖然具有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)，但是只具有限制氣泡長大的作用，而對破碎氣泡作用非常有限。水平構(gòu)件和垂直構(gòu)件適于在較低的表觀氣速下使用，當(dāng)超過一定氣速后，在水平構(gòu)件下方會出現(xiàn)“氣墊”，而在垂直內(nèi)構(gòu)件間會出現(xiàn)“氣節(jié)”?！皻鈮|”和“氣節(jié)”的出現(xiàn)會降低反應(yīng)器的生產(chǎn)強(qiáng)度，對傳質(zhì)、傳熱等有一定的不利影響。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的提供一種合成氣制甲烷的流化床反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件，該內(nèi)構(gòu)件不僅可以有效破碎氣泡、抑制氣泡的聚并，提高傳質(zhì)效率，提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性，同時還具有通量大、不易堵塞、阻力小的優(yōu)點(diǎn)，而且具有加工和安裝簡單。本實(shí)用新型所述的合成氣制甲烷流化床反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件，該反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件由至少一層水平格柵組成，每層水平格柵由一個或多個構(gòu)件單元平行排列或環(huán)形排列組成，每個構(gòu)件單元由交錯排布的導(dǎo)流板和隔板構(gòu)成，導(dǎo)流板和水平方向的銳角夾角呈25-80°角焊接在隔板上，相鄰的兩個導(dǎo)流板方向相反，相鄰構(gòu)件單元的導(dǎo)流板設(shè)置方向相反，上下相鄰兩層水平格柵中相對應(yīng)的構(gòu)件單元內(nèi)導(dǎo)流板互為反向設(shè)置，隔板垂直設(shè)置，高度為導(dǎo)流板高度的1-1. 5倍；相鄰的導(dǎo)流板垂直投影間距為2-30mm ;導(dǎo)流板寬度為2_40mm，相鄰兩層水平格柵間距為0-10倍格柵高度；或構(gòu)件單元不設(shè)置隔板，通過相鄰構(gòu)件單元內(nèi)相交錯對應(yīng)的導(dǎo)流板連接處進(jìn)行連接。應(yīng)用本內(nèi)構(gòu)件于合成氣甲烷化流化床中，在反應(yīng)進(jìn)行中相鄰構(gòu)件單元內(nèi)反向安裝的導(dǎo)流板能夠使氣固兩相在經(jīng)過格柵時產(chǎn)生交錯流動，而上下相鄰格柵間相對應(yīng)的構(gòu)件單元內(nèi)反向設(shè)置的導(dǎo)流板會使氣固兩相在垂直方向上形成更加曲折的流動，這樣的流動方式不僅能夠達(dá)到破碎氣泡和抑制氣泡聚并的作用，增強(qiáng)了氣固兩相間的接觸效果，且有助于氣固兩相在水平方向的混合接觸，從而可大大增強(qiáng)氣固間的傳質(zhì)、傳熱效果，操作性能。本內(nèi)構(gòu)件與現(xiàn)有技術(shù)相比，在流化床操作中可以破碎氣泡和抑制氣泡聚并，阻力小，不易堵塞，通量大，且加工和安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。

圖Ia和Ib為內(nèi)構(gòu)件中構(gòu)件單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2a和2b為合成氣制甲烷流化床反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為合成氣制甲烷流化床反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I一導(dǎo)流板；2—隔板；W —導(dǎo)流板寬度；H —導(dǎo)流板聞度；D—導(dǎo)流板垂直投影間距出一水平格柵間距；a—銳角夾角。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所述的合成氣制甲烷流化床反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件，該反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件由至少一層水平格柵組成，每層水平格柵由一個或多個構(gòu)件單元平行排列或環(huán)形排列組成，每個構(gòu)件單元由交錯排布的導(dǎo)流板I和隔板2構(gòu)成，導(dǎo)流板和水平方向的銳角夾角a呈25-80°角焊接在隔板2上，相鄰的兩個導(dǎo)流板方向相反，相鄰構(gòu)件單元的導(dǎo)流板設(shè)置方向相反，上下相鄰兩層水平格柵中相對應(yīng)的構(gòu)件單元內(nèi)導(dǎo)流板互為反向設(shè)置，隔板垂直設(shè)置，高度為導(dǎo)流板高度H的1-1. 5倍；相鄰的導(dǎo)流板垂直投影間距D為2-30mm ;導(dǎo)流板寬度W為2_40mm，相鄰兩層水平格柵間距h為0-10倍格柵高度；或構(gòu)件單元不設(shè)置隔板，通過相鄰構(gòu)件單元內(nèi)相交錯對應(yīng)的導(dǎo)流板連接處進(jìn)行連接。
權(quán)利要求1.一種合成氣制甲烷流化床反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件，其特征在于該反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件由至少一層水平格柵組成，每層水平格柵由一個或多個構(gòu)件單元平行排列或環(huán)形排列組成，每個構(gòu)件單元由交錯排布的導(dǎo)流板和隔板構(gòu)成，導(dǎo)流板和水平方向的銳角夾角呈25-80°角焊接在隔板上，相鄰的兩個導(dǎo)流板方向相反，相鄰構(gòu)件單元的導(dǎo)流板設(shè)置方向相反，上下相鄰兩層水平格柵中相對應(yīng)的構(gòu)件單元內(nèi)導(dǎo)流板互為反向設(shè)置，隔板垂直設(shè)置，高度為導(dǎo)流板高度的1-1. 5倍；相鄰的導(dǎo)流板垂直投影間距為2-30mm ;導(dǎo)流板寬度為2_40mm，相鄰兩層水平格柵間距為0-10倍格柵高度；或構(gòu)件單元不設(shè)置隔板，通過相鄰構(gòu)件單元內(nèi)相交錯對應(yīng)的導(dǎo)流板連接處進(jìn)行連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種合成氣制甲烷流化床反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件，該反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件由至少一層水平格柵組成，每層水平格柵由一個或多個構(gòu)件單元平行排或環(huán)形排列組成，每個構(gòu)件單元由交錯排布的導(dǎo)流板和隔板構(gòu)成，導(dǎo)流板和水平方向的銳角夾角呈25-80°角焊接在隔板上，相鄰的兩個導(dǎo)流板方向相反，相鄰構(gòu)件單元的導(dǎo)流板設(shè)置方向相反，上下相鄰兩層水平格柵中相對應(yīng)的構(gòu)件單元內(nèi)導(dǎo)流板互為反向設(shè)置，隔板垂直設(shè)置，或構(gòu)件單元不設(shè)置隔板，通過相鄰構(gòu)件單元內(nèi)相交錯對應(yīng)的導(dǎo)流板連接處連接；本構(gòu)件能夠破碎氣泡和抑制氣泡聚并，增強(qiáng)了氣固兩相間的接觸效果，有助于氣固兩相在水平方向的混合接觸，從而大大增強(qiáng)了氣固間的傳質(zhì)、傳熱效果，操作性能。
文檔編號C07C1/04GK202741093SQ20122027944
公開日2013年2月20日 申請日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者徐新良, 程易, 徐亞榮, 展江宏, 吉定豪, 劉志紅, 李亞萍 申請人:中國石油天然氣股份有限公司