CN2841140Y - 新型冷管－冷激式高压甲醇合成塔内件 - Google Patents
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Abstract
一种新型冷管－冷激式高压甲醇合成塔内件，由集气盒、盖板、垫片、筒体、支承圈、中心管、冷激气分布器、下封头、花板和冷管胆组成，其中冷管胆为等温型单管折流式。冷激气分布器为菱形。它是由冷管和冷激组成的复合移热式的合成塔内件，尤其适用于高压单醇的场合，充分显示出生产强度高，移热强，床层温差小，调节灵活、操作稳定、装卸方便等优点。
Description
(一)技术领域
本实用新型属于冷管型气固相催化反应器，主要用于氨、甲醇的合成反应，尤其适用于中、高压单醇生产的场合。
(二)背景技术
国内外合成塔基本上采用全冷激、全冷管式或层间换热式，也有冷激与间冷复合移热的绝热型合成塔。
甲醇合成反应放热量大，而甲醇催化剂耐热性差，活性温度范围较窄。因此，甲醇合成塔不仅要求催化剂床层温差小，转化率高，催化剂寿命长，操作方便，而且为提高设备生产强度尽可能提高催化剂装填系数。况且，在高压下反应速率更高，放出反应热更多，生产强度大幅度提高，使上、下段床层反应的差别扩大，相应反应热的差异也发生了变化，即上段的移热要求更强，下段的移热可以削弱。目前所用的塔型不太适应。
(三)发明内容
为了克服现有技术的弊病，采用先冷管和后冷激的复合式移热触媒筐，冷管为单管折流式或U型管式，冷激气分布器为菱形，冷激次数为一次或二次。塔内不设换热器或者设小换热器。结构见图1。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：
(1)、生产强度高。触媒装填系数高，生产能力大；
(2)、移热能力强，采取冷管-冷激多次移热，能有效地移走床层反应热
(3)、床层温差小，在主反应区采取等温型的单管折流式冷管，轴向温差较小；在下段反应区采取绝热反应，并配以冷激，能使整个床层温差较小；
(4)、采用菱形冷激气分布器，使床层成连续相，装卸催化剂方便；
(5)、调节灵活，能适应催化剂前后期活性的变化；
(6)、结构简单，操作稳定。
(四)附图说明
图1是实用新型的新型冷管-冷激式高压甲醇合成塔内件结构图。
(五)具体实施方式
下面结合图1对本实用新型做进一步的描述。
本实用新型甲醇合成塔内件由集气盒(1)、盖板(2)、垫片(3)、筒体(4)、支承圈(10)、中心管(11)、冷激气分布器(12)、下封头(14)和冷管胆组成。其中冷管胆由引气管(5)、上环管(6)、并流冷管(7)、逆流冷管(8)、下环管(9)组焊而成，采用上、下、内、外多重环管结构，其中环管数≥4，冷管比传热面积为8～20m2/m3。冷管胆支撑在焊于筒体的支承圈(10)上。引气管(5)、中心管(6)和盖板(2)之间采用填料函密封，集气盒(1)、盖板(2)和筒体(4)之间通过榫槽式法兰连接，用不锈钢缠绕垫片螺栓紧固密封。冷激气分布器设在冷管胆及支承圈下，为菱形分布器，使催化剂成连续相。下封头(14)底部焊有圆筒形多孔挡板(13)，下方焊有一次出气管(15)，该管下段开有出气孔。它与中心管之间焊有带上封板的二次出气管(16)。在塔的底部还接有二次进气管(17)，与中心管(6)直接连通。
入塔气从内件上部侧边a处进入，经过内外筒环隙自上而下流动，经一次出气管出气孔从b处引处塔外。经塔外换热器加热至一定温度后，从二次进气管进入中心管(11)，从中心管上端出来的气体经集气盒(1)由引气管(5)进入上环管(6)，再将气体分配到各并流冷管(7)。管内气体自上而下流动被管外气体进一步预热，同时移走床层的反应热。管内气体汇集于下环管(9)后又折流至逆流冷管(8)，气体在管内自下而上流动，再次被管外反应气预热，同时又移走床层的反应热。出逆流冷管(8)的气体从顶部进入冷管段催化剂床层，原料气不断地合成为甲醇。反应气经冷管段反应后离开支承圈(10)进入冷激段。先从塔顶引入冷激冷气经穿过冷管段的冷激管进入菱形分布器(12)。冷激冷气和出冷管段的热气在菱形分布器内得到充分混合后降温进入其下方催化剂层继续反应，且反应是绝热的。当温升至一定程度后进入下一个菱形冷激分布器继续降温和反应，直至离开床层从二出管d出塔。
DN800冷管-冷激单醇合成塔，装填KC601型催化剂3.9m3。新鲜气压力25MPa，气量12600Nm3/h，组成：H2：68.61％，CO：23.34％，CO2：2.05％，N2：3.38％，CH4：2.62％。入塔气量56000Nm3/h，组成：H2：71.8％，CO：4.4％，CO2：1.5％，N2：18.0％，CH4：4.0％，MeOH：0.3％。二入气经预热至151℃进塔，进入一段温度190℃，经冷管段反应升至235℃；加入冷激气量10000Nm3/h，降温至205℃，然后进入二段反应温升至242℃；加入冷激气10000Nm3/h，再次降温至215℃，再反应至246℃离开床层出塔。此时可得甲醇4.4t/h，还副产0.5MPa蒸汽680kg/t醇，放空气量1680Nm3/h。
Claims (6)
1、一种新型冷管-冷激式高压甲醇合成塔内件，其特征是：由集气盒、盖板、垫片、筒体、支承圈、中心管、冷激气分布器、下封头和冷管胆组成，所述的冷管胆由引气管、上环管、并流冷管、逆流冷管、下环管组焊而成，冷管胆支撑在焊于筒体的支承圈上，所述的引气管、中心管和盖板之间采用填料函密封，集气盒、盖板和筒体之间通过榫槽式法兰连接，不锈钢缠绕垫片螺栓紧固密封，所述的冷激气分布器设在冷管胆及支承圈下。
2、如权利要求1所述的新型冷管-冷激式高压甲醇合成塔内件，其特征在于：冷管为单管折流式或U型管式，所述的单管折流式的冷管胆采用上、下、内、外多重环管结构，其中环管数≥4。
3、如权利要求1所述的新型冷管-冷激式高压甲醇合成塔内件，其特征在于：冷激气分布器为菱形，使催化剂层成连续相。
4、如权利要求2所述的新型冷管-冷激式高压甲醇合成塔内件，其特征在于：冷管比传热面积为8～20m2/m3。
5、如权利要求1所述的新型冷管-冷激式高压甲醇合成塔内件，其特征在于：塔内不设换热器或者设小换热器。
6、如权利要求1所述的新型冷管-冷激式高压甲醇合成塔内件，其特征在于：下封头底部设有圆筒形多孔挡板。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101977677B (zh) * | 2008-01-25 | 2015-02-18 | 巴斯夫欧洲公司 | 进行高压反应的反应器,启动的方法和进行反应的方法 |
| CN105967976A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-09-28 | 山西阳煤化工机械（集团）有限公司 | 高效高压甲醇合成塔 |
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2005
- 2005-02-22 CN CN 200520100648 patent/CN2841140Y/zh not_active Expired - Fee Related
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