[实用新型]轴径向复合床间接换热式节能型氨合成塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化工原料生产装置，特别是一种氨合成塔。

背景技术

合成氨工业是一个高能耗的工业，氨合成塔是合成氨生产中的关键设备。

旧式轴向氨合成塔的缺点是工作压力高氨净值低(即合成效率低)、而反应气体压力降大(即压缩机功耗高)。例如，从国外引进的某种大型氨合成塔的工作压力为14.3Mpa，氨净值为～10％，全塔压降为0.6～1.0Mpa。由于合成氨工业是高能耗的工业，为提高生产效率降低成本必须将能耗降下来。新的以天然气为原料的节能型氨合成工艺的吨氨能耗已从七十年代初的1000万大卡(41.8GJ)降至现在的700万大卡(29.3GJ)。降低合成塔的操作压力(即减少合成气压缩气的功耗)，采用高活性催化剂及采用换热器代替冷激气调温，提高氨合成塔的氨净值(即提高效率)、降低合成塔的进出口压力降(即减少循环压缩机功耗)以及提高出塔气的温度(即提高出塔气的热利用率)便成为现代节能型合成塔的发展方向。

目前现有的氨合成塔技术仍然不能克服氨合成工作压力过高以及能耗过高的缺点。

发明内容

本实用新型为了克服氨合成工作压力过高以及能耗过高的缺点，而提供一种三床四层轴径向复合床间接换热式节能型氨合成塔。

本实用新型采用了以下的技术方案：包括高压外壳、合成塔内件、第I床、第II床、第III床、换热器、分布器、集气器，所述氨合成塔的第I床分为两层：上层Ia为装有较少催化剂的轴向层，下层Ib为径向层，上、下层之间无温度调节装置。

所述的气体分布器及集气器均为二层结构，其中一层为多孔圆筒，另一层为整体长孔丝网结构。所述第I床上层Ia轴向流动床中装填少量中等颗粒的催化剂。所述第I床下层Ib、第II床、第III床的径向流动床中装填细颗粒高活性催化剂。所述的换热器为列管式换热器，并且以沿合成塔轴心纵向安装。氨合成塔适宜的工作压力范围在7～30Mpa之间，反应器的直径为Φ1600mm～Φ4000mm。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：在合成氨生产工艺中的节能效果较好，其循环压缩机功耗与多床层轴径向复合床间接换热式节能型氨合成塔相比仅为其90％，见节能比较表：

节能比较表

  项目  单位  一轴二径的三床  三床四层  备注  生产能力  大中型  大中型  工作压力  Mpa(A)  7～30  7～30  末床温度  ℃  414～445  414～445  氨净值  ％  12.4～15.0  12.4～15.8  全塔压降  Mpa  0.25～0.35  0.25～0.30  循环压缩机功耗  ％  100  90