專利名稱：：新型甲醇合成塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及石油、化工設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種新型甲醇合成塔。
背景技術(shù)：
：目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的甲醇合成塔結(jié)構(gòu)多樣，其中有ICI多段冷激型甲醇合成塔、ICI冷管式甲醇合成塔、三菱重工套管式甲醇合成塔、TEC多段徑向流動(dòng)甲醇合成塔、林德等溫甲醇合成塔等等?？芍^結(jié)構(gòu)多樣，優(yōu)缺點(diǎn)各異。有資料反映ICI冷激型內(nèi)徑6.lm、床高12.2m內(nèi)裝催化劑283m采用煤制原料氣，在10.34MPa下出塔氣中甲醇含量為6.2%，日產(chǎn)甲醇3800T。但是此塔只能做成6m，否則加工難度大、無(wú)法成套運(yùn)輸。TOPS小e公司2500T/d甲醇合成塔方案采用3m的絕熱塔串聯(lián)，在合成塔之間用水移走反應(yīng)熱，一塔出口溫度182t:、末塔出口溫度27rC，裝催化劑136m3'，在7.83MPa的壓力下日產(chǎn)甲醇2500T。三塔均采用徑向流動(dòng)形式。如采用軸向按上述塔徑三塔串聯(lián)，則阻力很大，難以運(yùn)行。Lurgi管殼型甲醇合成塔床層內(nèi)溫度平穩(wěn)，有利于延長(zhǎng)催化劑的壽命，能準(zhǔn)確靈活的控制反應(yīng)溫度。能很好的適應(yīng)系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)及原料氣溫度波動(dòng)。以較高位能回收反應(yīng)熱，熱量利用合理，出口甲醇含量較高，催化劑利用率較高、設(shè)備緊湊開(kāi)工方便，不需另設(shè)開(kāi)工加熱爐，可基本避免石蠟等副產(chǎn)物的形成。一方面反應(yīng)管采用特殊材質(zhì)，另一方面反應(yīng)溫度變化小。操作平穩(wěn)減少副產(chǎn)物的形成。全塔壓力降小。成都通用公司生產(chǎn)的《直管_螺旋管復(fù)合串聯(lián)外冷式甲醇合成塔》吸收了世界各塔型的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)為下層螺旋管外冷層，反應(yīng)氣體由上而下經(jīng)管間床層進(jìn)行反應(yīng)；冷卻介質(zhì)(熱水)由下而上流經(jīng)副產(chǎn)蒸汽。此塔下塔螺旋管為層疊密布，制造時(shí)將管道一根根焊接后盤(pán)繞，制造難度較大且在加工過(guò)程中管道易損壞。盤(pán)繞好后，反復(fù)打壓然后裝入合成下塔組對(duì)。如果下塔螺旋管泄漏將無(wú)法修復(fù)造成較大經(jīng)濟(jì)損失——沒(méi)有足夠檢修空間。所副產(chǎn)的蒸汽中檢查發(fā)現(xiàn)有可燃?xì)獬煞?，且相?duì)較高，存在很大安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種有效降低制造加工難度，操作方便，床層溫度合理分布，無(wú)泄漏，產(chǎn)品質(zhì)量好的新型甲醇合成塔。[0007]本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種新型甲醇合成塔，該合成塔的頂部設(shè)有合成氣入口，底部設(shè)有反應(yīng)氣出口，其特征是所述合成塔的上塔體內(nèi)設(shè)有觸媒管束，下塔體內(nèi)設(shè)有棱形分布器；[0009]所述合成氣入口處安裝有氣體分布器；[0010]所述上塔體的上塔球缺上鋪設(shè)有過(guò)濾絲網(wǎng)；所述菱形分布器設(shè)在小分氣管的出口處，小分氣管固定在大分氣管上并與之連通，大分氣管與塔外引入的下冷激氣管連通。[0012]本實(shí)用新型的甲醇合成塔的技術(shù)優(yōu)勢(shì)為3[0013]1.可實(shí)現(xiàn)單系列大型化，本實(shí)用新型的上塔采用管殼式，下塔采用菱形分布器，塔徑3600米，塔高16700米，裝填C307催化劑上塔約28mN下塔約25m3、，設(shè)計(jì)能力年產(chǎn)20萬(wàn)噸甲醇/年。2.可副產(chǎn)中壓蒸汽，回收高位熱能。該塔上塔床層均可產(chǎn)生中壓蒸汽，可回收高位能量*1.8MPa，18(TC蒸汽-4MPa，25(TC蒸汽)。3.溫度調(diào)節(jié)方便、迅速、有效，床層溫度可通過(guò)副產(chǎn)蒸汽的壓力和冷卻水量進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)熱點(diǎn)和靈敏點(diǎn)溫度的調(diào)節(jié)迅速、有效。4.床層溫度合理分布，催化劑時(shí)空收率高。床層溫度優(yōu)化分布，第一床層離平衡較遠(yuǎn)，在較低溫度下進(jìn)床層反應(yīng)。[0019]第二床層離平衡較近，在等溫下反應(yīng)。[0020]催化劑生產(chǎn)強(qiáng)度大，時(shí)空的率高。[0021]5.反應(yīng)器的操作時(shí)應(yīng)性強(qiáng)①對(duì)催化劑的適應(yīng)性強(qiáng)可使用南化公司研究院NC-306、307型催化劑②對(duì)原料氣的適應(yīng)性強(qiáng)焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化的合成氣(催化轉(zhuǎn)化和非催化轉(zhuǎn)化)③對(duì)進(jìn)口溫度的適應(yīng)性強(qiáng)操作前期可控制床層進(jìn)口溫度195——20(TC，中期200-21(TC，后期210-22(TC若有變化，也有適應(yīng)性④操作彈性大可在50_120%負(fù)荷下操作。6.質(zhì)量好由于床層溫度控制好，所以副反應(yīng)少，高級(jí)醇、醚、醛少，粗甲醇產(chǎn)品質(zhì)量好。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)參數(shù)及運(yùn)行指標(biāo)為[0028]<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>[0029]試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果為[0030]<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出實(shí)際運(yùn)行參數(shù)均已達(dá)到或超出設(shè)計(jì)值實(shí)際產(chǎn)量已達(dá)標(biāo)，上下塔的平面溫差一般低于5t:，可以看出此復(fù)合塔可以運(yùn)行。0032]綜上所述，本實(shí)用新型的甲醇合成塔具有結(jié)構(gòu)緊湊，便于制造、安裝和運(yùn)輸，操作方便，觸媒裝填容易，床層溫度合理分布，催化劑時(shí)空收率高，合成效率高，操作穩(wěn)定彈性大，回收熱能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，無(wú)泄漏，產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。圖1為本實(shí)用新型甲醇合成塔的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。具體實(shí)施方式本實(shí)用新型新型甲醇合成塔，其塔體頂部設(shè)有合成氣入口l，合成氣入口1處安裝有氣體分布器7，塔體底部設(shè)有反應(yīng)氣出口2。本實(shí)用新型的合成塔塔體依據(jù)反應(yīng)過(guò)程分為上塔體3和下塔體5，其中上塔體3內(nèi)設(shè)有觸媒管束4，對(duì)應(yīng)于觸媒管束4的上塔體側(cè)壁上分別開(kāi)有冷卻水入口12和汽水出口13，上塔球缺上還鋪設(shè)有過(guò)濾絲網(wǎng)8。在上塔球缺下方還設(shè)有上冷激氣入口14。卸料口17設(shè)在上塔體3的下側(cè)壁上。下塔體5內(nèi)設(shè)有棱形分布器6，棱形分布器6由分布器支架15支撐，并設(shè)在小分氣管9的出口處，小分氣管9固定在大分氣管10上并與之連通，大分氣管10與塔外引入的下冷激氣管ll連通。下塔觸媒層及瓷球20分布在下塔體5內(nèi)。同時(shí)，在下塔體5內(nèi)還設(shè)有測(cè)溫裝置16。合成塔側(cè)壁上還設(shè)有防爆口18和人孔19。[0038]使用時(shí)，合成氣體經(jīng)塔外氣氣換熱器預(yù)熱至225t:進(jìn)入合成塔頂部，從合成氣入口l進(jìn)入后由氣體分布器7均勻分布?xì)饬?。然后合成氣進(jìn)入觸媒管束4(催化劑床層)后在5.8MPa，220-25(TC下C0、C02和H2反應(yīng)生成甲醇和水，同時(shí)放出熱量由殼層沸水帶走。反應(yīng)氣經(jīng)過(guò)上塔反應(yīng)后逐步下移到上塔球缺分布后入下塔絕熱層，與菱形分布器內(nèi)冷激氣混合換熱?？刂评浼饬髁勘ＷC下塔床溫在210-25(TC，進(jìn)入下塔催化劑床層。在冷激氣作用下反應(yīng)熱被帶出合成塔，保證了床溫。氣體出合成塔后經(jīng)過(guò)氣氣換熱器回收高位熱能后進(jìn)入甲醇水冷器。權(quán)利要求一種新型甲醇合成塔，該合成塔的頂部設(shè)有合成氣入口(1)，底部設(shè)有反應(yīng)氣出口(2)，其特征是所述合成塔的上塔體(3)內(nèi)設(shè)有觸媒管束(4)，下塔體(5)內(nèi)設(shè)有棱形分布器(6)。2.按照權(quán)利要求l所述的甲醇合成塔，其特征是所述合成氣入口(1)處安裝有氣體分布器(7)。3.按照權(quán)利要求1所述的甲醇合成塔，其特征是所述上塔體(3)的上塔球缺上鋪設(shè)有過(guò)濾絲網(wǎng)(8)。4.按照權(quán)利要求1所述的甲醇合成塔，其特征是所述菱形分布器(6)設(shè)在小分氣管(9)的出口處，小分氣管(9)固定在大分氣管(10)上并與之連通，大分氣管(10)與塔外引入的下冷激氣管(11)連通。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型甲醇合成塔，該合成塔的頂部設(shè)有合成氣入口，底部設(shè)有反應(yīng)氣出口，其特征是所述合成塔的上塔體內(nèi)設(shè)有觸媒管束，下塔體內(nèi)設(shè)有棱形分布器。本實(shí)用新型的甲醇合成塔上塔采用管殼式，下塔采用菱形分布器，具有結(jié)構(gòu)緊湊，便于制造、安裝和運(yùn)輸，操作方便，觸媒裝填容易，床層溫度合理分布，催化劑時(shí)空收率高，合成效率高，操作穩(wěn)定彈性大，回收熱能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，無(wú)泄漏，產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)B01J8/02GK201537483SQ20092014430公開(kāi)日2010年8月4日申請(qǐng)日期2009年11月20日優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日發(fā)明者何生輝,張振兵,胡鳳山,董興安,許忠,趙永生,陳學(xué)偉申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古慶華集團(tuán)慶華煤化有限責(zé)任公司