[实用新型]一种新型低压甲醇合成塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化工合成塔，尤其涉及一种新型低压甲醇合成塔。

背景技术

目前低压甲醇合成塔多应用于天然气为原料的大型合成甲醇装置中，也在煤化工中被广泛运用，采用立式径向合成甲醇内件，组合氨冷系统制冷。

净化装备出口的氢气与来自空分获得的高纯度氮气按摩尔比3：1混合，混合后的合成器在合成气压缩机到15.5MPa进料与产物进行换热预热，然后进入低压甲醇合成塔，出氨合成塔的反应温度约为441.5℃，氨含量体积分数约20.3%，塔出口的热量用于副产高压蒸汽，回收热量后的气体进入热交换器，对合成压缩机出口气体进行预热，再经水冷器和组合式氨冷器最终冷却至0℃后进入氨分离器分离冷凝的液氨。分氨后的循环气经组合式氨冷器回收冷量后进入压缩机循环段和空气汇合，重复上述循环。氨分离器分离出的液氨进入闪蒸槽，同时减压闪蒸出溶解的气体，闪蒸后的液氨送往冷冻工段，闪蒸出来的气体送往燃料气管网。

现有技术的存在的不足：传统型的低压甲醇合成塔热利用率低，与本实用新型的相比，消耗更多的蒸汽耗量，合成塔在运行过程中气流分布不均匀，以及由此带来的对合成塔的气蚀和铆接工艺要求高的问题。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种甲醇合成效率高和热利用率高的新型低压甲醇合成塔。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种新型低压甲醇合成塔，包括冷壁壳体、上封头和内件，所述内件包括隔板、冷胆管和支承圈，所述冷壁壳体与所述内件通过法兰连接，所述上封头安装于所述冷壁壳体的顶端，所述上封头的一侧设置有第二出气管和进气管。

现有合成塔的大多数采用在气相出口增加换热器的做法，一定程度可以减少合成塔内换热温差过大的弊端，但合成塔出口气温度320℃至360℃,不能产生315℃的高压蒸汽，合成回路的所有废热仅用于锅炉给水预热。通过改造塔内件可以提高转化率，改为轴径向冷激或者级间换热控制温度，同时副产高压蒸汽。

作为本实用新型的优选是，所述上封头与冷壁壳体通过螺栓连接。

作为本实用新型的优选是，所述冷胆管为U形管，能够最大化利用冷却介质效果，达到最优的换热效果。

作为本实用新型的优选是，所述冷壁壳体为不锈钢冷壁壳体。提高了合成塔的温度上限，解决了进口温度低的问题。

进一步地，所述冷胆管的气体分布管通过填料函密封在所述隔板上。

本实用新型的有益效果在于：

使用本实用新型解决了现有合成塔在运行过程中气流分布不均匀，以及由此带来的对合成塔的气蚀和铆接工艺要求高的问题，使得合成塔的气流均匀分布，提高了合成效率和热利用率，无需燃料即可生产额外的高压蒸汽，本实用新型只需要在传统的低压甲醇合成塔的结构进行简单的改造，改造成本较低。

附图说明

图1是传统低压甲醇合成塔的剖视图；

图2是本实用新型新型低压甲醇合成塔的剖视图。

图中：1-主进料口，2-第一出气管，3-冷却介质进口，4-合成塔出液口，5-合成塔主出气管，6-换热器，7-反应内胆，8-冷壁壳体，9-环状空腔，10-隔板，11-气体分布管，12-上封头，13-进气管，14-第二出气管，15-冷胆管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，在传统低压甲醇合成塔中，物料从合成塔底部主进料口1进入，流经环状空腔9，通过气体分布管11分别进入内件的反应内胆7中进行反应，其中反应器通过隔板10和反应内胆7隔离成一个个小的反应器，气相通过气体分布管11分别进去每个反应器中平衡反应器中的分压，将冷壁壳体8冷却，冷激流通过冷却介质进口3分别进入合成塔中，离开催化剂床层的合成气在换热器6管侧冷却后，进入下个工艺段继续反应。合成塔出口的气体温度320℃至360℃，不能产生315℃的高压蒸汽，合成回路的所有废热仅用于锅炉给水预热。

如图2所示，本实用新型包括冷壁壳体8、上封头12和内件，所述内件包括隔板10、冷胆管15和支承圈（图中未示），冷壁壳体8与内件通过法兰连接。上封头12安装于冷壁壳体8的顶端，上封头12的一侧设置有第二出气管14和进气管13。

在本实例中，上封头12与冷壁壳体8通过螺栓连接，冷胆管15为U形管，冷壁壳体8为不锈钢冷壁壳体，冷胆管15中的气体分布管11通过填料函（图中未示）密封在隔板10上。

为了提高热利用率，回收合成塔合成废热，需要控制出口气相大于425℃，原始设计为轴向催化剂床，通过冷激实现温度控制，通过改造塔内件可以提高转化率，改造为轴径向冷激或者级间换热控制温度。卸掉冷壁壳体8法兰上的上顶盖，卸下内部换热器6。用个带接管口的上封头12替换原来法兰上部，内部带有气体分布器使得出口气相分布均匀。进料模式、温度控制、催化剂的转化率不变，预热后原料气后从外部换热器返回，进入第一触媒床层。改造后的出口气相可通过进气管13和第二出气管14分别进入快锅 ，可以作产生高压蒸汽用。