[发明专利]适用高活性催化剂的水平式氨合成塔

权利要求书

1．水平式多床层氨合成塔，它包括：水平的圆筒形外壳，此外壳在其一端具有可卸除的头部；水平的筐，它具有带前、后端壁的水平的圆筒形内壳并在所述内壳与外壳间界定出环形通道；气体入口，它通过上述外壳并与所述环形通道流体连通；第一横向隔件，它与所述前壁沿纵向隔开而在它们之间限定出热交换段，此热交换段有一批通过其中的管道和一个与所述第一横向隔件相邻的管道隔板，此热交换段包括一壳侧入口和用来导引气体沿横向通过这批管道的出口，而此壳侧入口则与前述环形通道流体连通；第二横向隔件，它与所述第一横向隔件沿纵向相分开而在它们之间限定了适合让气体向下流经的第一主催化床；第三横向隔件，它沿纵向分隔开地位于所述第二横向隔件和后壁之间，而在所述第二和第三横向隔件间限定出第二主催化剂床，同时在此第三横向隔件与后壁间确定出副催化剂床，此第二主催化剂床和副催化剂床适合让气体向下流动通过；在所述主催化剂床之上与下的第一上、下增压室，由所述内壳和主催化剂床相应的顶部与底部限定；在所述副催化剂床之上与下的第二上、下增压室，由所述内壳和副催化剂床的相应顶部与底部限定；第一通道，它由所述壳侧出口通过前述第一横向隔件至此第一上增压室；第二通道，它由第一下增压室通过所述第一隔件至前述热交换段的管侧入口；第三通道，它由前述热交换段的管侧出口通过所述第一、第二和第三隔件至所述第二上增压室；以及气体出口，它通过所述外壳并与前述第二下增压室流体连通。

2．权利要求1所述氨合成塔，还包括分配器，用来从所述第一和第二上增压室将气体分别引入所述主和副催化剂床。

3．权利要求1所述氨合成塔，还包括旁通管道，用来将气体直接引入与所述壳侧出口相邻的所述热交换段。

4．权利要求1所述氨合成塔，其中所述第三通道包括设在所述第一上增压室内且通过所述第二和第三隔件进到所述第二上增压室内的导管。

5．权利要求4所述氨合成塔，其中所述第一上和下增压室包括通过所述第二隔件的孔口。

6．权利要求5所述氨合成塔，其中所述第一隔件包括：水平的和垂直的十字形壁，从所述壳侧出口起围绕此十字形壁至所述第一上增压室的外流道，在此十字形壁内从所述第一下增压室至所述管侧入口的下流道，以及在此十字形壁内从所述管侧出口到前述导管的上流道。

7．权利要求1所述氨合成塔，其中所述副催化剂床包括高活性催化剂。

8．用于水平式多床层氨合成塔的方法，包括：(1)水平的圆筒形外壳，它具有在其一端的可卸除头部；(2)水平的筐，它具有带前，后端壁的水平的圆筒形内壳并在所述内壳与外壳间界定出环形通道；(3)气体入口，它通过上述外壳并与所述环形通道流体连通；(4)第一横向隔件，它与所述前壁沿纵向隔开而在它们之间限定出热交换段，此热交换段有一批通过其中的管道和一个与所述第一横向隔件相邻的管道隔板，此热交换段包括一壳侧入口和用来导引气体沿横向通过这批管道的出口，而此壳侧入口侧与前述环形通道流体连通；(5)第二横向隔件，它与所述第一横向隔件沿纵向相分开而在它们之间限定出适合让气体向下流经的第一主催化床；(6)第三横向隔件，它沿纵向分隔开地位于所述第二横向隔件和后壁之间，而在所述第二和第三横向隔件间限定出第二催化剂床，同时在第三横向隔件与后壁间确定出第三催化剂床，此第二催化剂床和第三催化剂床适合让气体向下通过；(7)在所述相应催化剂床之上与下的第一、第二和第三上与下增压室，由所述内壳和所述催化剂床相应的顶部与底部限定；(8)第一通道，它由所述壳侧出口通过前述第一横向隔件至此第一上增压室；(9)第二通道，它由第一下增压室通过所述第一隔件至前述热交换段的管侧入口形成；(10)第三通道，它由前述热交换段的管侧出口通过所述第一、第二横向隔件至所述第二上增压室；(11)第四通道，它从所述第二下增压室通过第三横向隔件到第三上增压室；以及(12)气体出口，它与第三下增压室流体连通，而所述方法包括下述步骤：(a)形成通过所述第二隔件的流通窗口以在第一和第二上增压室之间与第一和第二下增压室之间建立流体连通；(b)封闭此第四通道；(c)延伸第三通道通过第三横向隔件以与第三上增压室流体连通，同时相对第二上增压室封闭第三通道；以及(d)用高活性催化剂充填第三催化剂床。