[发明专利]一种烃类蒸汽转化制备合成气的装置及制备方法

权利要求书

1.一种烃类蒸汽转化制备合成气的装置，其特征在于，包括一段转化炉（1）、脱硫装置（2）、第一盘管（3）、第二盘管（4）、第三盘管（8）、第四盘管（14）、套管以及炉管（7），所述一段转化炉（1）包括对流段（11）和辐射段（12），所述第一盘管（3）、所述第二盘管（4）、所述第三盘管（8）以及所述第四盘管（14）均设置于所述对流段（11）中，所述炉管（7）设置于辐射段（12）中，所述第一盘管（3）的进气端位于对流段（11）外部，第一盘管（3）的出气端与所述脱硫装置（2）的进气口连通，所述第二盘管（4）的进气端与所述脱硫装置（2）的出气口连通，所述第三盘管（8）和第四盘管（14）的进气端均位于对流段（11）外部，第三盘管（8）和第四盘管（14）的出气端分别通过气管接入到辐射段（12）中；

所述套管包括内管（5）和外管（6），所述内管（5）的外壁和外管（6）的内壁之间的环隙装填有反应催化剂，所述外管（6）的进气端与所述第二盘管（4）的出气端连通，外管（6）的出气端与炉管（7）的进气端连通，炉管（7）的出气端与内管（5）的进气端连通，内管（5）的出气端输出转化后的转化气。

2.根据权利要求1所述的一种烃类蒸汽转化制备合成气的装置，其特征在于，所述内管（5）与外管（6）的连接处设置有补偿器。

3.根据权利要求1所述的一种烃类蒸汽转化制备合成气的装置，其特征在于，所述内管（5）的内壁上设有螺旋片（9），所述螺旋片（9）由上而下或者由下而上地呈螺旋状贴在内管（5）的内壁上。

4.根据权利要求1所述的一种烃类蒸汽转化制备合成气的装置，其特征在于，所述外管（6）的外壁上设有若干翅片（10）和/或钉头（13）。

5.根据权利要求1所述的一种烃类蒸汽转化制备合成气的装置，其特征在于，所述外管（6）的进气端与所述第二盘管（4）的出气端之间采用挠性管与集合管相连接，外管（6）的出气端与炉管（7）的进气端采用挠性管与集合管相连接。

6.一种采用权利要求1~5任一项所述的一种烃类蒸汽转化制备合成气的装置实现合成气制备的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：原料气经一段转化炉对流段预热后进入脱硫装置进行脱硫处理，脱硫后混入蒸汽，得到原料气A；

步骤S2：原料气A经一段转化炉对流段预热后进入内管与外管之间的环隙中进行初步转化反应，得到转化气B；

步骤S3：转化气B进入一段转化炉辐射段的炉管内进行烃类深度转化反应，得到转化气C；

步骤S4：转化气C进入内管中，为原料气A的初步转化反应提供热量，自身降温后输出；

步骤S5：燃料气经一段转化炉对流段预热后进入一段转化炉辐射段，与预热后的空气混合作为燃料燃烧，为转化气B深度转化反应提供热量，并得到烟气E；

步骤S6：烟气E流经外管，为原料气A初步转化提供热量，自身温度降低后经一段转化炉对流段回收热量后排入烟囱。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，原料气A的温度为500~600℃。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，从内管与外管之间的环隙流出的转化气B的温度为680~750℃。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，转化气C的温度为850~880℃。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中，一段转化炉辐射段烟气E的温度为950~1100℃。