一種新型低壓甲醇合成塔的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種新型低壓甲醇合成塔，包括冷壁殼體、上封頭和內件，所述內件包括隔板、冷膽管和支承圈，所述冷壁殼體與所述內件通過法蘭連接，所述上封頭安裝于所述冷壁殼體的頂端，所述上封頭的一側設置有第二出氣管和進氣管，所述上封頭與所述冷壁殼體通過螺栓連接，所述冷膽管為U形管，所述冷壁殼體為不銹鋼冷壁殼體，所述冷膽管的氣體分布管通過填料函密封在所述隔板上。本發明具有進氣流體均勻分布、合成效率高、結構簡單可靠和制造成本低等優點，適合應用于大型化工甲醇合成裝置。
【專利說明】一種新型低壓甲醇合成塔
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種化工合成塔，尤其涉及一種新型低壓甲醇合成塔。
【背景技術】
[0002]目前低壓甲醇合成塔多應用于天然氣為原料的大型合成甲醇裝置中，也在煤化工中被廣泛運用，采用立式徑向合成甲醇內件，組合氨冷系統制冷。
[0003]凈化裝備出口的氫氣與來自空分獲得的高純度氮氣按摩爾比3:1混合，混合后的合成器在合成氣壓縮機到15.5MPa進料與產物進行換熱預熱，然后進入低壓甲醇合成塔，出氨合成塔的反應溫度約為441.5°C，氨含量體積分數約20.3%，塔出口的熱量用于副產高壓蒸汽，回收熱量后的氣體進入熱交換器，對合成壓縮機出口氣體進行預熱，再經水冷器和組合式氨冷器最終冷卻至0°C后進入氨分離器分離冷凝的液氨。分氨后的循環氣經組合式氨冷器回收冷量后進入壓縮機循環段和空氣匯合，重復上述循環。氨分離器分離出的液氨進入閃蒸槽，同時減壓閃蒸出溶解的氣體，閃蒸后的液氨送往冷凍工段，閃蒸出來的氣體送往燃料氣管網。
[0004]現有技術的存在的不足:傳統型的低壓甲醇合成塔熱利用率低，與本發明的相比，消耗更多的蒸汽耗量，合成塔在運行過程中氣流分布不均勻，以及由此帶來的對合成塔的氣蝕和鉚接工藝要求高的問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種甲醇合成效率高和熱利用率高的新型低壓甲醇合成塔。
[0006]本發明通過以下技術方案來實現上述目的:
一種新型低壓甲醇合成塔，包括冷壁殼體、上封頭和內件，所述內件包括隔板、冷膽管和支承圈，所述冷壁殼體與所述內件通過法蘭連接，所述上封頭安裝于所述冷壁殼體的頂端，所述上封頭的一側設置有第二出氣管和進氣管。
[0007]現有合成塔的大多數采用在氣相出口增加換熱器的做法，一定程度可以減少合成塔內換熱溫差過大的弊端，但合成塔出口氣溫度320°C至360°C，不能產生315°C的高壓蒸汽，合成回路的所有廢熱僅用于鍋爐給水預熱。通過改造塔內件可以提高轉化率，改為軸徑向冷激或者級間換熱控制溫度，同時副產高壓蒸汽。
[0008]作為本發明的優選是，所述上封頭與冷壁殼體通過螺栓連接。
[0009]作為本發明的優選是，所述冷膽管為U形管，能夠最大化利用冷卻介質效果，達到最優的換熱效果。
[0010]作為本發明的優選是，所述冷壁殼體為不銹鋼冷壁殼體。提高了合成塔的溫度上限，解決了進口溫度低的問題。
[0011]進一步地，所述冷膽管的氣體分布管通過填料函密封在所述隔板上。
[0012]本發明的有益效果在于: 使用本發明解決了現有合成塔在運行過程中氣流分布不均勻，以及由此帶來的對合成塔的氣蝕和鉚接工藝要求高的問題，使得合成塔的氣流均勻分布，提高了合成效率和熱利用率，無需燃料即可生產額外的高壓蒸汽，本發明只需要在傳統的低壓甲醇合成塔的結構進行簡單的改造，改造成本較低。
[0013]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是傳統低壓甲醇合成塔的剖視圖；
圖2是本發明新型低壓甲醇合成塔的剖視圖。
[0015]圖中:1_主進料口，2-第一出氣管，3-冷卻介質進口，4-合成塔出液口，5-合成塔主出氣管，6-換熱器，7-反應內膽，8-冷壁殼體，9-環狀空腔，10-隔板，11-氣體分布管，12-上封頭，13-進氣管，14-第二出氣管，15-冷膽管。
[0016]
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明作進一步說明:
如圖1所示，在傳統低壓甲醇合成塔中，物料從合成塔底部主進料口 I進入，流經環狀空腔9，通過氣體分布管11分別進入內件的反應內膽7中進行反應，其中反應器通過隔板10和反應內膽7隔離成一個個小的反應器，氣相通過氣體分布管11分別進去每個反應器中平衡反應器中的分壓，將冷壁殼體8冷卻，冷激流通過冷卻介質進口 3分別進入合成塔中，離開催化劑床層的合成氣在換熱器6管側冷卻后，進入下個工藝段繼續反應。合成塔出口的氣體溫度320°C至360°C，不能產生315°C的高壓蒸汽，合成回路的所有廢熱僅用于鍋爐給水預熱。
[0018]如圖2所示，本發明包括冷壁殼體8、上封頭12和內件，所述內件包括隔板10、冷膽管15和支承圈(圖中未示)，冷壁殼體8與內件通過法蘭連接。上封頭12安裝于冷壁殼體8的頂端，上封頭12的一側設置有第二出氣管14和進氣管13。
[0019]在本實例中，上封頭12與冷壁殼體8通過螺栓連接，冷膽管15為U形管，冷壁殼體8為不銹鋼冷壁殼體，冷膽管15中的氣體分布管11通過填料函(圖中未示)密封在隔板10上。
[0020]為了提高熱利用率，回收合成塔合成廢熱，需要控制出口氣相大于425°C，原始設計為軸向催化劑床，通過冷激實現溫度控制，通過改造塔內件可以提高轉化率，改造為軸徑向冷激或者級間換熱控制溫度。卸掉冷壁殼體8法蘭上的上頂蓋，卸下內部換熱器6。用個帶接管口的上封頭12替換原來法蘭上部，內部帶有氣體分布器使得出口氣相分布均勻。進料模式、溫度控制、催化劑的轉化率不變，預熱后原料氣后從外部換熱器返回，進入第一觸媒床層。改造后的出口氣相可通過進氣管13和第二出氣管14分別進入快鍋，可以作產生高壓蒸汽用。
【權利要求】
1.一種新型低壓甲醇合成塔，包括冷壁殼體、上封頭和內件，所述內件包括隔板、冷膽管和支承圈，所述冷壁殼體與所述內件通過法蘭連接，其特征在于:所述上封頭安裝于所述冷壁殼體的頂端，所述上封頭的一側設置有第二出氣管和進氣管。
2.根據權利要求1所述的一種新型低壓甲醇合成塔，其特征在于:該冷管膽外裝催化劑所述上封頭與所述冷壁殼體通過螺栓連接。
3.根據權利要求1所述的一種新型低壓甲醇合成塔，其特征在于:所述冷膽管為U形管。
4.根據權利要求1所述的一種新型低壓甲醇合成塔，其特征在于:所述冷壁殼體為不銹鋼冷壁殼體。
5.根據權利要求1或3所述的一種新型低壓甲醇合成塔，其特征在于:所述冷膽管的氣體分布管通過填料函密封在所述隔板上。
【文檔編號】C07C29/152GK103566835SQ201210280981
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月9日 優先權日:2012年8月9日
【發明者】呂娜 申請人:成都進界科技有限公司