CN108178124A - 用于干重整工艺的节能装置 - Google Patents

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栗进波
胡贤贤
崔艳斌
崔丽梅
张晨
令狐志强
刘伟
苗翔
李志宏
郭晓永
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Shanxi Lushui River Is Pacified Coal-Based Synthetic Oil Co Ltd
Shanxi Luan Mining Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了用于干重整工艺的节能装置，包括外壳、储能器、干重整反应器、气液分离器，是在现有的干重整反应器和气液分离器间设置储能器，通过盘绕在储能器外部的低温气体管和高温气体管以及储能器内部的相变蜡对干重整反应器释放的高温气体和待反应的低温气体进行热量交换，实现热量的循环利用；本装置可有效利用干重整反应所释放出的热量用于反应气体的预热，设置的储能器能充分将热能储存和释放，降低热能的损失；本发明通过装置的优化，减少了工艺流程，降低了能耗，提高了生产效率；本装置可用于干重整工艺过程。

Description

用于干重整工艺的节能装置
技术领域
本发明涉及一种节能降耗装置，具体涉及一种用于干重整工艺的节能装置。
背景技术
甲烷目前在国内生产过剩，但甲烷间接转化可制得合成气，然后经费托反应进一步转化成汽油、甲醇、丙酮及各种烯烃等重要的化工燃料和产品。目前甲烷制合成气主要有三种途径：甲烷水蒸汽重整、部分氧化和二氧化碳重整。其中甲烷二氧化碳干重整可制得H2/CO=1：1的合成气，非常适合费托合成反应，同时可有效利用温室气体，对于保护环境和循环经济具有重要意义。但是，目前干重整工艺，原料气需要通过多级预热器进行加热，而得到的合成气需要通过多级换热器进行冷却得以进行后续的工艺流程。这样的多级流程极易造成介质和能量的损耗。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种用于干重整工艺的节能装置，目的是对甲烷二氧化碳干重整生产中产生的多余热量进行储能，并在辅助生产环节中释放能量，降低生产过程中的能耗，提高生产效率。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。
一种用于干重整工艺的节能装置包括外壳、储能器、干重整反应器、气液分离器，所述的外壳内部设置有储能器，所述的储能器通过支撑隔离装置固定于外壳内；所述的外壳上分别设置有低温气体入口、低温气体出口、高温气体入口、高温气体出口，所述的低温气体管与低温气体入口和低温气体出口相连通，所述的低温气体管盘绕式设置在储能器的外表面；所述的高温气体管与高温气体入口和高温气体出口相连通，所述的高温气体管盘绕式设置在储能器的外表面；所述的低温气体出口通过低温气体管与干重整反应器的入口端相连接，所述的高温气体入口通过高温气体管与干重整反应器的出口端相连接，所述的高温气体出口通过高温气体管与气液分离器相连接；所述的储能器内部设置有多个平行的密闭空腔，所述的密闭空腔内水平设置有支撑网和相变蜡，所述的相变蜡的体积占密闭空腔体积的70-80%。
进一步的，所述的支撑隔离装置外部设置有隔热棉。
进一步的，所述的支撑隔离装置设置在储能器的上下两端。
本发明与现有技术相比具有如下列有益效果。
本装置可有效利用干重整反应所释放出的热量用于反应气体的预热，使整个反应装置的热量循环利用，设置的储能器能充分将热能储存和释放，降低热能的损失；相变蜡分层设置，并用支撑网承载，使相变蜡在吸放热的过程中热量交换均匀，加上相变蜡的体积占密闭空腔体积的70-80%，热量在密闭空间内的流动和对外的释放吸收的效果达到最佳，交换热的效率也大大提高，本发明通过装置的优化，减少了工艺流程，降低了能耗，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图。
图2为本发明储能器的结构示意图。
其中，1为外壳，2为储能器，3为低温气体管，4为高温气体管，5为低温气体入口，6为低温气体出口，7为高温气体入口，8为高温气体出口，9为干重整反应器，10为气液分离器，11为支撑隔离装置，12为支撑网，13为密闭空腔。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
一种用于干重整工艺的节能装置，包括外壳1、储能器2、干重整反应器9、气液分离器10，外壳1内部设置有储能器2，储能器2通过支撑隔离装置11固定于外壳1内；外壳1上分别设置有低温气体入口5、低温气体出口6、高温气体入口7、高温气体出口8，低温气体管3与低温气体入口5和低温气体出口6相连通，低温气体管3盘绕式设置在储能器2的外表面；高温气体管4与高温气体入口7和高温气体出口8相连通，高温气体管4盘绕式设置在储能器2的外表面；低温气体出口6通过低温气体管3与干重整反应器9的入口端相连接，高温气体入口7通过高温气体管4与干重整反应器9的出口端相连接，高温气体出口8通过高温气体管4与气液分离器10相连接；储能器2内部设置有多个平行的密闭空腔13，密闭空腔13内水平设置有支撑网12和相变蜡，相变蜡的体积占密闭空腔13体积的70-80%，相变蜡的熔点为106℃，密度为0.92g/cc；支撑隔离装置11外部设置有隔热棉，支撑隔离装置11设置在储能器2的上下两端。
其中所述的低温气体管3和高温气体管4还可以经过储能器2的内部进行热交换。
具体工作过程为：干重整反应器9内部反应得到的高温合成气通过高温气体管4进入外壳1内，储能器2内部的层叠放置的相变蜡逐层溶解并吸收储存热量，高温气体管4按照盘行管状排列，从而使得高温合成气最大限度的释放热量，以便能够得到合适温度的合成气；降温后的合成气冷却至40℃后通过高温气体出口8接入后续的气液分离器以进行后续工艺。
需要预热的氧气通过低温气体管3进入外壳1内，储能器2内相变蜡释放出能量，将盘状排列的低温气体管3内的氧气温度提升至100℃，预热后的氧气通过低温气体出口6被送入干重整反应器9中进行后续反应。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (3)

1.用于干重整工艺的节能装置，其特征在于，包括外壳（1）、储能器（2）、干重整反应器（9）、气液分离器（10），所述的外壳（1）内部设置有储能器（2），所述的储能器（2）通过支撑隔离装置（11）固定于外壳（1）内；所述的外壳（1）上分别设置有低温气体入口（5）、低温气体出口（6）、高温气体入口（7）、高温气体出口（8），所述的低温气体管（3）与低温气体入口（5）和低温气体出口（6）相连通，所述的低温气体管（3）盘绕式设置在储能器（2）的外表面；所述的高温气体管（4）与高温气体入口（7）和高温气体出口（8）相连通，所述的高温气体管（4）盘绕式设置在储能器（2）的外表面；所述的低温气体出口（6）通过低温气体管（3）与干重整反应器（9）的入口端相连接，所述的高温气体入口（7）通过高温气体管（4）与干重整反应器（9）的出口端相连接，所述的高温气体出口（8）通过高温气体管（4）与气液分离器（10）相连接；所述的储能器（2）内部设置有多个平行的密闭空腔（13），所述的密闭空腔（13）内水平设置有支撑网（12）和相变蜡，所述的相变蜡的体积占密闭空腔（13）体积的70-80%。
2.根据权利要求1所述的用于干重整工艺的节能装置，其特征在于，所述的支撑隔离装置（11）外部设置有隔热棉。
3.根据权利要求1所述的用于干重整工艺的节能装置，其特征在于，所述的支撑隔离装置（11）设置在储能器（2）的上下两端。
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