专利名称：：低压降重整反应器的制作方法
技术领域：
：概括地说，本实施方案涉及用于合成气生产的重整反应器。例如，本实施方案可以涉及具有纵向壳程流动构造的重整反应器。
背景技术：
：对烃进行蒸汽重整以生产合成气是一个将烃和氧源供应给自热重整器的过程。燃烧反应是放热的并提供在自热重整器中发生的吸热催化重整反应所需要的热，以生产相对热的重整气体。随后，来自自热重整器的热气被用作重整交换器中的热源，该重整交换器作为吸热的催化蒸汽重整区域工作。在重整交换器中，使包含蒸汽和烃的混合物经过填充有催化剂的多个管。这些管的出口端在壳程入口附近排出吸热重整后的气体，在这里，气体与来自自热重整器的热气混合。然后，在间接热交换中使热气混合物逆向流过管，以提供吸热重整反应发生所必需的热。重整交换器是商用的并且是可买到的。对重整反应器设计的各种改进例如包括管束支撑和低压降管。人们要求改进基本的重整交换器设计，以尽量减少设备的资金成本。由于重整交换器被用在相对高的工作温度和压力下，因此现有的重整交换器设计在管束和管板的结构中使用昂贵的合金。人们要求改进基本的重整交换器设计，以便在实际的制造能力内尽量扩大重整交换器的生产能力。而且，如果重整交换器的尺寸和重量被减至最小，则需要移除管束的维护操作将便于进行。一种降低重整交换器的资金成本、提高重整交换器工作能力的方法是提高反应器管的表面积与体积之比。通过在重整交换器的设计中缩小管径并采用整体式催化剂结构，与管束有关的资金成本被降低和/或生产能力得到提高。人们要求对重整交换器的壳程进行相似的改进，特别是能够维持并改善小口径管优点的改进。以前的设计通常采用最少为5股的壳程交叉流动，而在挡板的孔中没有管。在某些情况下，管束中5股错流流动会导致过量4的壳程压降。较少的流动可被用于降低壳程压降，但由于壳程温度情况不稳定，所以重整动力学也不稳定。附图简述结合以下附图，将更好地、更详细地理解本发明。图1表示重整反应器实施方案的截面侧视图。图2表示沿着指示排流环腔的线2-2看到的、图1所例举的重整反应器的实施方案的截面图。图3表示沿着指示网格支撑组件的线3-3看到的、图1所例举的重整反应器的实施方案的截面图。图4表示与图1、图2和图3所例举的实施方案作比较的、无壳程入口分配器的重整反应器的速度矢量图，以纵断面显示。图5表示与图1、图2和图3所例举的实施方案作比较的、无壳程入口分配器的重整反应器的纵向速度图，以纵断面显示。图6表示采用图1、图2和图3所例举的实施方案的、具有壳程入口分配器的重整反应器的速度矢量图，以纵断面显示。图7表示采用图1、图2和图3所例举的实施方案的、具有壳程入口分配器123的重整反应器的纵向速度图，以纵断面显示。以下参考所列的附图详细说明实施方案。实施方式详述在详细解释实施方案之前，应理解实施方式并不局限于特定的实施方案，它们可以以不同的方式实施或完成。重整交换器设计的实施方案采用了提供穿过管束的纵向逆流的壳程流动装置。纵向壳程流动装置可导致壳程流体压降小的有效传热。纵向壳程流动装置受益于入口和出口流动分配器，该分配器去除了无管流动孔，该无管流动孔被用在现有的传统错流重整反应器设计的错流挡板的任一侧。由于纵向壳程流动装置与现有的错流设计相比具有较小的壳体直径，所以纵向壳程流动装置可以使反应器设计的成本更低。在一个实施方案中，提供了呈容器形式的合成气重整交换器，该容器具有细长的壳体，壳体具有相对的高温端和低温端。壳程流体入口邻近重整交换器的高温端。壳程流体入口允许供入的热气进入重整交换器。管程5流体入口邻近重整交换器的低温端。管程流体入口允许供入的反应气进入重整交换器。壳程流体出口的流体与管程流体入口的流体通过管板相分离，壳程流体出口邻近重整交换器的低温端并允许被冷却的气体从重整交换器中排放出来。管束可以包括一个或多个管、一个或多个纵向间隔的横向环形挡板、以及一个或多个纵向间隔的管导向装置。管的入口端固定在管板上，其出口端位于壳程流体入口附近。气体混合物沿纵向壳程流动路径流过管束。耐热耐火衬可以围绕管束地固定在壳体内表面上。在围绕管束设置的送流套管和邻近壳程流体出口的壳体扩大端之间界定出排流环腔，其处于壳程流道和壳程流体出口之间的流体连通当中。送流套管具有开口端和封闭端。开口端与管板分隔开，与管程流体出口连通，封闭端在排流环腔的底部设有壳体耐火衬的情况下形成密封。在一个实施方案中，反应气包括烃和蒸汽；气体产物包括重整气体。反应器可以包括设置在管内的整体式催化剂载体结构，用以将供入的气体混合物转化为重整气体。在一个实施方案中，管内径不超过催化剂结构的最大边缘尺寸的4倍。在一个实施方案中，合成气重整交换器包括邻近低温端的法兰组件。可以使用支撑构件实现管板之间的固定。支撑构件的例子可以包括安装在法兰组件内的环形凸唇、和一端固定在凸唇上并从凸唇伸出而在相反端固定在管板上的裙部。管板耐火衬可以定位在管板的壳程表面上，和/或#君部耐火衬可以定位在从凸唇附近延伸至管板的裙部内表面上。合成气重整交换器可以包括管板耐火村和壳体耐火衬上部之间的密封，用于防止壳程流体进入容器的裙部和内壁之间的环腔。例如，管一反耐火村的表面可以^j"有高温耐蚀盖。管束可以从壳体中被取出。在一个实施方案中，流动分配器(如穿孔的横板)可以设置在壳程流体入口和管束之间。在一个实施方案中，其中一个环形挡板可以设置在送流套管中并邻近送流套管的开口端。管束可以包括一个或多个挡板(例如，在一个实施方案中有3至6个环形挡板)。环形挡板可以具有中心流动孔，其中一部分的管穿过该孔，而另一部分的管可以穿过挡板的环形板。在一个实施方案中，管导向装置为横向网格支撑组件的形式，其可以包括邻近公共平面的第一组和第二组平行的且在管之间延伸的网格支撑棒，支撑棒的相对端固定在网格支撑环上。第一组平行网格支撑棒与第二组平行网格支撑棒交叉。网格支撑环可包括从圆柱体部分的末端起向内延伸的环形板(例如其中一个环形挡板可从圆柱体部分的末端起向内延伸)。管束可以具有拉杆，用于在相对管板的纵向移动中保持网格支撑组件。在一个实施方案中，壳体耐火衬和排流环腔之间的密封可以由从送流套管起向外延伸的底环形成，在底环和横向环状表面之间的密封形成于排流环腔底部的壳体耐火衬中。在一个实施方案中，多个管可以具有至少为180的Lt/Dt比，其中Lt为管的催化剂载体部分的长度，Dt为管内径。在不同的实施方案中，整体式催化剂载体结构的形式为扭曲的嵌入条、中心纵向导板和横向伸出的多个鬃毛、泡沫陶瓷、Raschig环等。逆流装置的特征在于有效对数平均温差校正因子为至少0.95，至少0.98,至少0.99或至少0.995,或基本为1。在另一个实施方案中，本发明提供用上述重整交换器来重整烃与蒸汽的方法。该方法包括向重整交换器的管程入口供给预热的烃和蒸汽的混合物，向壳程入口供给相对热的气体以及从壳程出口回收重整气体的步骤。参见附图，图1表示重整反应器的实施方案的截面侧视图。图2表示沿着指示排流环腔的线2-2看到的、图1所例举的重整反应器的实施方案的截面图。图3表示沿着指示网格支撑组件的线3-3看到的、图1所例举的重整反应器的实施方案的截面图。在含标记的图中例举的重整反应器100具有位于细长的壳体108内的管程流体入口102、壳程流体入口104、以及壳程流体出口106。所例举的重整反应器100分别具有相对的高温端110和低温端112。除非另作说明，否则在此使用的术语"纵向"是指对应于重整反应器100长度方向或大体平行于纵轴的方向，而"横向"意味着相对于纵轴的横向。壳程流体入口104邻近高温端110，用于接收供给的热气体。壳程流体出口106邻近低温端112,用于排放来自重整交换器100的被冷却的气体。管程流体入口102邻近低温端112，用于接收供给的烃和蒸汽的混合物。通过支撑管束116的管板114，管程流体入口102与壳程流体出口106的流体分隔开。可以使用术语"上面，，和"下面"来分别与朝向管程入口102/壳程出口106/低温端112的方向以及朝向壳程入口104/高温端110的方向相对应，尽管没有要求交换器IOO要如此竖放。在所例举的重整交换器100中，送流套管118围绕管束116设置在壳程流体出口106的附近。在无孔的送流套管118的外表面和壳体108的扩径区域之间界定出排流环腔120。送流套管118具有与管板114间隔开的开口端，并且在邻近排流环腔120底部的另一端被密封。工作时，相对冷的供给反应物流体(例如从约480°至约76(TC的流体)进入入口102。供给反应物向下流经管板114和管束116。管束116包括多个(在某些实施方案中从几百个多达一千个或更多)填充有催化剂的管122,反应物在管122中完成催化反应。反应后的流体从每根管122的下端离开。加热流体(例如来自重整器如烧结的管式或非管式重整器的流出物)被引入壳程入口104,穿过分配器板123的孔而被分配，并与反应后的流体混合。反应后的流体和加热流体的混合物纵向流过管束116,用于与管122进行通常真正的逆流传热(对数平均温差校正因子实质上为1.0,处在0.5-5%的公差范围内)。被冷却的混合物从送流套管118的开口端离开管束116,流过排流环腔120并通过壳程流体出口106被排出，以便按常^见方式作进一步处理。管程入口腔124可以被罩头126包围，罩头126通过法兰组件128被固定在壳体108上。管板114起到隔板作用，用于将腔124中的流体与壳体108中的流体分隔开。交换器IOO可以包括固定在腔124和壳体108的内表面上的耐热耐火衬130。耐火衬可以由本领域熟知的陶瓷或水泥样材料构成，可以包括一层或多层。例如，耐火衬可具有暴露于壳体108和/或腔124内部的高密度内层130-1(如图2和图3中所示例的)、和介于内层130-1和壳体108和/或腔124的各自内表面之间的支撑层或绝缘层。耐火材料可以用常规的耐火锚栓、冷焊缝和本领域为此常用的固定件来组装。对管程入口腔124中的部件而言，交换器IOO所设定的工作温度可以从约40(TC至约650。C(752。F和1202。F)变化，而对壳体108中的部件而言，该温度可以从约650。C至约1050。C(1202。F和1922。F)变化。交换器100可以耐受压力接近约2.4MPa至约6.9MPa(350-1000psi)的内部压力。常规的水/蒸汽夹套132可以用于监测超出正常量的蒸汽的产生，这可能表明潜在的"热点"或耐火材料失效。管板114可以由本领域已知的不同类型的耐热钢板制成，并且优选得到大体呈圆柱形的裙部134的支撑，裙部134具有用于与法兰组件128接合的凸唇136。在裙部134的内表面和管板114的壳程表面上可以有耐火衬，所述耐火衬可以各有耐蚀层133-1和133-2,这些耐蚀层可以由高温合金板制成。管束116可以由多个管122、一个或多个环形挡板138(也被称为环状挡板)、以及一个或多个网格支撑组件140(也被称为折流杆或折流栅)组成。每个管122可以胀接至和/或高强度焊接至管板114。管板114连同多个拉杆125—起用于支撑和定位管束116以及网格支撑组件140、挡板138和分配器板123,拉杆125被螺紋柠入管板114内并使支撑组件140和挡板138稳靠在隔套125-1和垫片125-2上。如图2所例举的，挡板138可以呈环形板的形状，其可被穿孔以便可滑动地容纳这些单管中的最外侧管122-1。作为备选方案或除此之外，挡板138的内轮廓还匹配于最外侧和/或倒数第二个最外侧管122-2的轮廓。考虑到热膨胀，挡板138的外径可以与耐火材料130(如图1所例举的)的内径相匹配，以便于模块化的管束116的插入或取出。例如在环境温度，挡板138与耐火材料130之间具有足够间隙，以允许管束116移动或滑动而接触耐火材料或与之分开，但在工作温度下，挡板138的外径几乎等于耐火材料130的内径，以防止流体围绕管束116的外侧流走。内轮廓限定出大致呈圆形的流动孔，用于使壳程流体纵向流过流动孔中的管122。挡板138可以促进壳程流体的湍流和混合，以保持更平稳的壳程流体温度和改善传热均勻性。例如，可以采用3至6个或更多的环形挡板138,对数量并无严格要求，可以使用或多或少的挡板。如图l和图3所例举的，网格支撑组件140可以包括第一平行网才各支撑件144、以及与第一侧面支撑件144交叉的第二平行网格支撑件146。网格支撑件144、146成具有一定厚度和长度的矩形棒状，其厚度对应于管122之间的间隔，其长度对应于支撑环148相对两边的跨距。对三角形间距管122而言，第一和第二网格支撑件144、146可以按照相对彼此垂直布局相差约30度的角度来取向(例如具有约120度的大角度和约60度的小角度)。支撑环148可以通过焊接或以其它方法固定在网格支撑件144、146的末端。在一个实施方案中，网格支撑件144、146紧靠着纵向堆叠，并且支撑环148的长度或高度与网格支撑件144、146的总高度相对应。如果需要，支撑环148和/或网格支撑件146(或可备选地或除此之外，还有网格支撑件144)可以固定在一个挡板138上，用于增加强度和实现网格支撑组件140经拉杆125的纵向定位。网格支撑组件140用于保持管122之间的间隔和距离，还能有利于减轻任何振动。此外，当壳程流体流过网格支撑件144、146之间和周围时，网格支撑组件140促进了壳程流体的湍流和热混合，这样，在管122的表面实现了较大温差并改善了传热的总速率和均匀性。考虑到任何热膨胀差异，支撑环148可以具有与壳体108的主体部分中的耐火衬130的内径相匹配的外径，以利于管束116的插入和取出，例如在热态或工作条件下，支撑环148和耐火衬130之间可以有约3mm(0.125英寸)径向间隙。在一个实施方案中，在靠近排流环腔120的所有网格支撑组件140的一个或多个中的支撑环148具有与送流套管118的内径相匹配的外径，这样，两者通过焊接或其它常规手段相连。送流套管118和支撑环148可以由相同的材料制成，或者如果不同的话，则材料具有相容的热膨胀系数。送流套管118如此位于管束116上，即上端与管板114和/或其耐火衬均匀间隔开，从而界定出壳程流体从管束116进入排流环腔120的大体均匀的通道。送流套管118可以在与管板114相反的下端的附近固定在向外延伸的底环150上。底环150可以具有与排流环腔120相反的、支撑流体密封152的表面，流体密封152例如是传统的弹性高温陶瓷材料，其是针对压缩而设计的，例如在一个实施方案中从24mm至12mm。这种密封垫可以由例如填充24mmSAFFIL95%氧化铝低密度材料的点焊的28BWGtp347板状金属垫片制成。在耐火衬130的上端，可能在致密层内形成了横向环形密封面，用于与垫圈和底环150密封接合，适当地是在壳体直径发生变化的排流环腔底部的过渡区。送流套管118用于在管122上端的上方纵向引导壳程流体，以避免流体短路进入壳程出口106，否则将导致与管122的传热不均勻。在这里，理想的不漏流密封不是绝对必需的，在密封152处的有限漏流是可接受的。可以在管板的盖133-2和邻近排流环腔120的耐火衬130上端的横向环形表面之间使用相似的流体密封154,以将凸唇136和法兰组件128保持在相对低的温度。如果需要，偏转环156可以在密封154附近突出于盖133-2之外，以保护密封154不被沖走，而进入排流环腔120的壳程流体所带来的冲击会造成密封被冲走。管122可以具有为至少180、至少200、至少250、至少300或至少10300-400的Lt/Dt比。在确定Lt/Dt时，对于正圆柱形管，直径Dt是指管122的内径，或者对于非圆形管，直径是指等效水力直径。长度Lt是指催化剂填充或装填的长度。在多个实施方案中优选较高的Lt/Dt比，这是因为其传热系数通常高于Lt/Dt比较低时的传热系数，并且导致较低的设备成本。较长且ID较小的催化剂管122可能导致管束116中有更多的管122,但对某个转化能力而言，管束116可具有较小的直径，因而允许采用直径较小的壳体108。与增加壳体和管束的长度所实现的资金成本节约相比，减小壳体108直径和管束116直径可以节省更多的资金成本，因此与现有技术中具有相等工作能力的重整交换器相比，可以更加廉价地制造本发明的重整交换器100。如果使用与现有技术重整交换器相同的壳体直径和管长，这样其资金成本实质上是相等的，重整交换器100的转化能力实质上提高了。后一种结果对于替换.已有的重整交换器是有利的，这样，新的重整交换器100具有大致相同的尺寸，但具有比其替代的原有重整交换器更高的转化能力。在多个实施方案中，与常规重整交换器、如Burlingame的美国专利6,855,2721所例举的重整交换器的管内径(ID)Dt同催化剂结构(Dp)的最大边缘尺寸之比相比，Dt/Dp比较小。例如，现有技术中的重整交换器使用OD为8mm(0.31英寸)、ID为3mm(0.125英寸)的8mm(0.31英寸)长的拉西环催化剂，最小的管ID为约50.8mm(2英寸)。在Burlingame的设计中，可以在ID为约32mm(1.25英寸)或甚至是25mm(1英寸)的管中使用相同的拉西环催化剂，其具有相等或稍高的传热与压降之比。在Burlingame的设计中，Dt/Dp比优选不超过4，更优选约为3或更小。在此限定的低AP催化剂结构是指任何适合的催化剂结构，在相似的工作条件和转化率下，与填充OD为8mm(0.31英寸)，ID为3mm(0.125英寸)，8mm(0.31英寸)长的负载催化剂的拉西环、ID为50.8mm(2英寸)的重整交换器管中每单位管程压降下热交换率相比，其达到的每单位管程压降下热交换率更高。Burlingame等人公开了几个不同类型的低AP整体式催化剂载体结构。虽然低AP是重要的特性，但还有代表性地发现Burlingame等人的催化剂具有相对高的空隙度并表现为至管程流体的曲折流动路径。尽管除了所涉及的成本普便较高之外使用高活性催化剂通常没有损害，催化剂的活性可以较低至适中，而且没有明显降低转化率。在一个实施方案中，裙部134可以由不同材料制造，以利于减小工作中产生的热应力。管板114通常由具有相对高的热膨胀系数的高温合金(例如304H不锈钢)制成。裙部134的较低部分可以由相同或相似的高温合金制成，其直接焊到管板114上。凸唇136和裙部134的上部可以由相同或不同的、适用于相对低温并通常具有相对低的热膨胀系数的材料(例如lW/。铬J/20/o钼钢合金)制成。裙部134的中间部分可以由具有中等热膨胀系数的材料(例如INCONEL镍铬合金)制成，以帮助消除热应力，否则如果裙部134仅由一种或两种材料制成，会出现热应力。凸唇136可以具有多个螺紋孔(未显示)，当必需时，裙部134、管板114和管束116所构成的整个组件按常规做法通过螺紋孔被提起，用于拉动或更换，例如将有眼螺栓拧入孔中并将来自起重机、巻扬机或提升机等的适合缆索穿过螺栓眼。底环150的外径小于排流环腔120的外径，因而底环150可以在管束116插入过程中不接触耐火衬130。相似地，管板114和裙部134的外径小于法兰组件128之下的腔124的圆柱体部分的内径。在法兰组件128相互分开且罩头126被除去的情况下，预装配的管板114、管束116和裙部134可以被提升至高于壳体108并降落到位，使底环150和密封152在排流环腔120的下端与耐火衬130相接(在工作温度下)，并使盖133-2和密封154在排流环腔120的下端接触耐火衬130(在工作温度下)，以及使凸唇136与法兰组件128的下法兰接合。分配器板123可以位于管束116下方并通过拉杆125和螺母125-1被固定在管板114上。分配器板123的外径与耐火衬130的内径相匹配并且被穿孔，以保证来自壳程流体入口104的工艺气体流动的均匀分配。孔的大小、数量和形状被选择成能在期望的工作条件下获得理想的流动分配。如果需要充分的流动分配，可以采用一组分配器板。图4表示与图1、图2和图3所例举的实施方案作比较的、无壳程入口分配器的重整反应器的速度矢量图，以纵断面显示。图5表示与图1、图2和图3所例举的实施方案作比较的、无壳程入口分配器的重整反应器的纵向速度图，以纵断面显示。图6表示采用图1、图2和图3所例举的实施方案的、具有壳程入口分配器的重整反应器的速度矢量图，以纵断面显示。图7表示了采用图1、图2和图3所例举的实施方案的、具有壳程入口分配器123的重整反应器的纵向速度图，以纵断面显示。为了作对比，图4和图5示出了没有分配器板123的流动装置，图6和12图7示出了压降约为3.45kPa(0.5psi)的具有分配器板的流动装置。图4至图7所示的流动分配是采用计算流体力学(CFD)模型而生成的，其依据没有管束的简化装置。图6和图7显示流动均匀性得到显著改善，并且如果在模型中考虑到管束116，可以获得更好的分配。实施例由理论分级评价的结果获得根据本发明(实施例l)的纵流式重整反应器100的设计参数并将其与3、4和5股错流的重整反应器(对比例l-3)对比。设计基础包括OD为28.575mm(1.125英寸)且最大壳程压降为50kg/cm2(7.25psi)的管。设计参数和相对的资金成本归纳在以下表1中。表1表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>这些结果显示具有纵向壳程流动构造的壳体和耐火衬内径明显小于具有错流构造的壳体和耐火衬内径。纵流式反应器(实施例l)的预算成本低于错流反应器(对比例1-3)。对实施例1的纵流式反应器而言，资金成本实质上降低了，或者说，针对相同资金成本而言，壳体压降显著降低。为了美国专利依法执行和可能允许的其它管辖权起见，在此作为参考将以上指出的所有参考专利和出版物完全纳入本文。虽然通过侧重于实施方案的方式描述了这些实施方案，但应该理解，也可以在所附权利要求书的范围内实施除本发明特别描述的实施方案之外的其它实施方案。权利要求1.一种合成气重整交换器，包括容器，包括具有相对的高温端和低温端的细长壳体；邻近高温端用于接收供入的热气的壳程流体入口；邻近低温端用于接收供入的反应气的管程流体入口；在低温端附近用于排放被冷却的气体并通过管板与管程流体入口流体分隔开的壳程流体出口；管束，包括多个管、一个或多个纵向间隔的横向环状挡板以及一个或多个纵向间隔的管导向装置，其中所述多个管的入口端固定在管板上以便接收供应的混合物，所述多个管的出口端邻近壳程流体入口，用于将气体产物排放到供入的热气中以形成气体混合物；用于使气体混合物通过管束的纵向壳程流道；围绕管束固定在壳体内表面上的耐热耐火衬；以及排流环腔，其被界定在设在管束周围的无孔送流套管和靠近壳程流体出口的壳体扩大末端之间、并处于壳程流道和壳程流体出口之间流体连通中，该送流套管具有在管板耐火衬和壳程流体出口之间分隔开的开口端、以及与排流环腔的底部的壳体耐火衬一起形成密封的密封端。2.如权利要求1所述的合成气重整交换器，其特征是，还包括设置在用于将供应的气体混合物转化为重整气的管内的整体式催化剂载体结构，其中所述管的内径不超过催化剂结构的最大边缘尺寸的4倍。3.如权利要求2所述的合成气重整交换器，其特征是，所述整体式催化剂载体结构包括选自扭曲的嵌入条、泡沫陶资、拉西环、以及中心纵向导板和由其横向伸出的多个鬃毛的构件。4.如权利要求2所述的合成气重整交换器，其特征是，所述整体式催化剂载体结构包括具有用含镍催化剂浸润的粉刷表面的扭曲嵌入条。5.如权利要求2所述的合成气重整交换器，其特征是，所述整体式催化剂载体结构包括中心纵向导板和由其横向伸出的多个鬃毛，所述鬃毛被粉刷并浸润有含镍催化剂。6.如权利要求1所述的合成气重整交换器，其特征是，还包括邻近高温端的法兰组件；其中，所述管板固定在管板支撑件上，该管板支撑件包括设置在法兰组件中的环形凸唇、以及从凸唇伸出的并且在一端被固定在凸唇上且在另一端被固定在管板上的裙部；在管板的壳程表面上的管板耐火衬；从凸唇附近延伸至管板的裙部内表面上的裙部耐火衬。7.如权利要求6所述的合成气重整交换器，其特征是，还包括在管板耐火衬和壳体耐火衬的上端之间的密封，用于防止壳程流体进入裙部和容器内壁之间的环腔。8.如权利要求7所述的合成气重整交换器，其特征是，所述管板耐火衬表面配有高温耐蚀盖。9.如权利要求1所述的合成气重整交换器，其特征是，还包括设置在壳程流体入口和管束之间的流动分配器。10.如权利要求9所述的合成气重整交换器，其特征是，所述流动分配器包括穿孔的横板。11.如权利要求1所述的合成气重整交换器，其特征是，一个环状挡板在送流套管的开口端附近设置在送流套管中。12.如权利要求1所述的合成气重整交换器，其特征是，所述管导向装置包括横向网格支撑组件。13.如权利要求12所述的合成气重整交换器，其特征是，所述网格支撑组件包括邻近公共平面的第一组和第二组平行的、并且在管之间延伸的网格支撑棒，支撑棒的相对两端固定在网格支撑环上，其中第一组平行网格支撑棒与第二组平行网格支撑棒交叉。14.如权利要求13所述的合成气重整交换器，其特征是，所述网格支撑环包括从圆柱体部分末端向内延伸的环形板。15.如权利要求13所述的合成气重整交换器，其特征是，所述网格支撑环包括众多环形挡板中的一个从圓柱体部分末端向内延伸的环形挡板。16.如权利要求12所述的合成气重整交换器，其特征是，所述管束包括拉杆，用于在相对管板的纵向移动中保持网格支撑组件。17.如权利要求1所述的合成气重整交换器，其特征是，所述壳体耐火衬和排流环腔之间的密封包括从送流套管向外延伸的底环，和介于底环和形成于排流环腔底部的壳体耐火衬中的横向环形表面之间的密封垫。18.如权利要求1所述的合成气重整交换器，其特征是，所述管具有至少为300的Lt/Dt比，Lt为载有催化剂的管段的长度，Dt为管内径。全文摘要一种具有壳管式构造的合成气重整反应器，其中壳程流体流道穿过具有纵向构造的管束。反应器可以包括位于管束下端之下的壳程入口流动分配器板、以及在管板附近上端处的扩径的排流环腔中的送流套管，用于避免壳程流体短路进入壳程流体出口。管束可以包括多个环状挡板和网格挡板。与常规的错流重整交换器相比，纵流式构造能够实现较低的壳程压降和较低的成本。文档编号C10L3/00GK101501167SQ200780029590公开日2009年8月5日申请日期2007年7月18日优先权日2006年8月8日发明者L·B·阿圭勒,L·E·西玛,L·G·哈克梅塞尔,R·S·伯林盖姆申请人:凯洛格·布朗及鲁特有限公司