一種管殼式與盤管式相結合的甲醇合成塔的製作方法
2023-10-09 10:24:39
專利名稱：一種管殼式與盤管式相結合的甲醇合成塔的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種甲醇合成塔，特別是涉及一種管殼式與盤管式相結合的甲醇 合成塔。
背景技術：
目前，低壓法合成甲醇因能耗省而成為甲醇的主要生產方法，一般低壓法合成甲 醇採用英國ICI公司和德國Lurgi (魯奇)公司的生產裝置。魯奇合成塔具有操作簡單，同 時可副產中壓蒸汽的優點，因此15萬噸/年以內規模的裝置一般都選擇魯奇(管殼式)合 成反應器。但對於超過15萬噸/年的生產裝置，因其直徑的增大，受運輸問題限制，一般不 採用該塔。也有個別大型甲醇生產企業採用二臺相同的管殼式塔並聯生產的模式，但投資 較高。華東理工大學的管殼外冷-絕熱複合型甲醇合成塔技術在生產上因為各種因素， 運用到15萬噸/年以上裝置上的也並不多。國內15 30萬噸/年甲醇生產裝置因受甲 醇合成反應器的限制，成為制約行業發展的瓶頸。
發明內容本實用新型的目的是提供一種管殼式與盤管式相結合的甲醇合成塔，開發一種小 塔徑單塔生產能力大型化的甲醇合成反應設備，以克服生產裝置受塔徑大無法運輸的難 題，實現小塔徑單塔生產能力的大型化。本實用新型的管殼式與盤管式相結合的甲醇合成塔在塔頂部設有進氣口，底部設 有出氣口，其特徵是合成塔塔身分為上、下兩段，上下兩段之間由濾網式隔層隔開；上段為管殼式結構，塔內設有垂直列管，列管內裝填觸媒，列管間通軟水，塔身上 分別設有上進水口和上出水口與列管間連通；下段為盤管式結構，塔內設有盤管，盤管內通軟水，盤管外裝填觸媒，盤管的兩端 分別與塔身上的下進水口和下出水口連接。上、下進水口和上、下出水口分別與鍋爐汽包連接，由進水口通入汽包內下降的冷 鍋爐水，出水口則排出加熱的汽水混合物至汽包，起到熱交換介質流通的作用。本實用新型在合成塔上下段之間、上段管殼式結構與進氣口之間，下段盤管式結 構與出氣口之間均設有濾網式隔層。所述的濾網式隔層由不鏽鋼絲網和耐火球組合構成， 一般是將耐火球包覆在兩層不鏽鋼絲網之間構成。根據需要，濾網式隔層也可以由多層不鏽鋼絲網與多層耐火球間隔組合構成，不 同隔層中間裝填不同規格的耐火球。本實用新型提供了一種小塔徑的甲醇合成塔，該合成塔克服了魯奇(管殼式)合 成反應器因受塔徑大而無法運輸的難題，實現了小塔徑單塔生產能力大型化，可用於15萬 噸/年以上生產裝置，同時還可副產中壓蒸汽進行回收利用。本實用新型的甲醇合成塔與魯奇塔相比，具有塔徑小、產能高的優點，在塔徑小3600mm,塔高H17900mm，操作壓力6. OMPa條件下，甲醇產量達到20萬t/a，副產中壓蒸汽 (蒸汽壓力2. 5 4. OMPa) 20萬t/a。
圖1是本實用新型管殼式與盤管式相結合的甲醇合成塔的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，甲醇合成塔的塔頂設有進氣口 1，底部設有出氣口 12，塔身5分為上、 下兩段，上下兩段之間由濾網式隔層2隔開。上段為管殼式結構，塔內設有垂直列管3，列管內裝填觸媒，列管外通軟水，塔身5 上分別設有上進水口 6和上出水口 4 ；下段為盤管式結構，塔內設有盤管10，盤管內通軟水，盤管外裝填觸媒，盤管10的 兩端分別與塔身5上的下進水口 11和下出水口 9連接。同時，在合成塔上段管殼式結構與進氣口 1之間，下段盤管式結構與出氣口 12之 間也設有濾網式隔層2。濾網式隔層2由不鏽鋼絲網8和耐火球7組合構成，耐火球7包覆在兩層不鏽鋼 絲網8之間，可以由多層不鏽鋼絲網與多層耐火球間隔組合構成濾網式隔層，不同隔層中 間裝填不同規格的耐火球。新鮮氣自上而下先通過上段觸媒層反應後，再進入下段觸媒層反應，發生如下二 個合成反應C0+2H2 = CH30HC02+3H2 = CH30H+H20,生成甲醇。上進水口 6和下進水口 11通入來自鍋爐汽包的下降鍋爐水，吸收反應 熱後產出中壓蒸汽，由上出水口 4和下出水口 9返回鍋爐汽包中，起到熱交換介質流通的作用。
權利要求一種管殼式與盤管式相結合的甲醇合成塔，塔頂部設有進氣口(1)，底部設有出氣口(12)，其特徵是合成塔塔身(5)分為上、下兩段，上下兩段之間由濾網式隔層(2)隔開；上段為管殼式結構，塔內設有垂直列管(3)，列管內裝填觸媒，列管外通軟水，塔身(5)上分別設有上進水口(6)和上出水口(4)與列管間連通；下段為盤管式結構，塔內設有盤管(10)，盤管內通軟水，盤管外裝填觸媒，盤管(10)的兩端分別與塔身(5)上的下進水口(11)和下出水口(9)連接。
2.根據權利要求1所述的管殼式與盤管式相結合的甲醇合成塔，其特徵是在合成塔上 段管殼式結構與進氣口(1)之間，下段盤管式結構與出氣口(12)之間設有濾網式隔層(2)。
3.根據權利要求1或2所述的管殼式與盤管式相結合的甲醇合成塔，其特徵是所述的 濾網式隔層⑵由不鏽鋼絲網⑶和耐火球(7)組合構成。
4.根據權利要求3所述的管殼式與盤管式相結合的甲醇合成塔，其特徵是所述的濾網 式隔層(2)由多層不鏽鋼絲網(8)與多層耐火球(7)間隔組合構成。
專利摘要一種管殼式與盤管式相結合的甲醇合成塔，塔頂部設有進氣口，底部設有出氣口，合成塔塔身分為上、下兩段，上下兩段之間由濾網式隔層隔開；上段為管殼式結構，塔內設有垂直列管，列管內裝填觸媒，列管間通軟水，塔身上分別設有上進水口和上出水口與列管間連通；下段為盤管式結構，塔內設有盤管，盤管內通軟水，盤管外裝填觸媒，盤管的兩端分別與塔身上的下進水口和下出水口連接。本實用新型的甲醇合成塔實現了小塔徑單塔生產能力大型化，可用於15萬噸/年以上生產裝置，同時還可副產中壓蒸汽進行回收利用。
文檔編號B01J8/06GK201581040SQ200920254919
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月4日 優先權日2009年12月4日
發明者衛正義, 張廷杼, 張文奎, 楊清民, 王海清, 甄建軍, 翟越廣, 馬萬進 申請人:山西焦化股份有限公司