專利名稱：兩段并聯(lián)冷管型甲醇合成塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于冷管型甲醇合成塔，尤其是兩段并聯(lián)冷管型甲醇合 成塔，適用于甲醇等氣-固相催化合成反應(yīng)的場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
氣-固相催化合成反應(yīng)是一種常見(jiàn)的化學(xué)催化合成反應(yīng)，通常情況下 均為可逆放熱反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中需要及時(shí)地移走反應(yīng)熱量，以確保反應(yīng) 達(dá)到最佳效果。而移走熱量的方式主要有冷激式、換熱式等。
在本實(shí)用新型作出之前，國(guó)內(nèi)外冷管型氣-固相催化反應(yīng)合成塔，有 一段冷管、兩段單管并流等方式布置全部換熱冷管。但是，現(xiàn)有的單層 冷管束的甲醇合成塔存在著催化劑床層過(guò)高，反應(yīng)氣流程過(guò)長(zhǎng)，因而甲 醇合成塔的催化劑床層的阻力過(guò)大，從而影響甲醇合成塔的使用性能。

實(shí)用新型內(nèi)容
本新型實(shí)用的任務(wù)是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種反應(yīng)床 層阻力小、使用性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工制造方便的兩段并聯(lián)冷管型甲 醇合成塔。
為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本實(shí)用新型釆用以下技術(shù)方案 一種兩段并聯(lián)冷管型甲醇合成塔，主要包含上蓋l、隔板3、筒體4、
冷管束5、中心管6、出氣管IO，在冷管束5的下方有冷管束9，所述的冷
管束9中的引氣管8與集氣室2連通，在冷管束5和冷管束9之間有集氣盒7，
集氣盒7與出氣管10連通。
作為一種較好的實(shí)施方式，集氣盒7是由上蓋板71、圍板72、下蓋板
73組成的一空腔。
作為另一種較好的實(shí)施方式，集氣盒7是一球形空腔。 作為另一種較好的實(shí)施方式，冷管束9包含引氣管8、上環(huán)管92、下行冷管93、上行冷管94、下環(huán)管95，上環(huán)管92與下行冷管93、上行冷管 94連通，下環(huán)管95與引氣管8、上行冷管94連通。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果
1、 在本合成塔中并聯(lián)設(shè)置冷管束，并增加集氣盒的導(dǎo)氣功能以后， 可以有效縮短反應(yīng)氣在催化劑床層中的流程，因而可以大幅度地降低反 應(yīng)塔的壓差和阻力，從而提高和改善反應(yīng)塔的使用性能。
2、 在本合成塔中并聯(lián)設(shè)置冷管束，可以縮短現(xiàn)有冷管束的長(zhǎng)度，簡(jiǎn) 化結(jié)構(gòu)，便于加工制造。


附圖l是兩段并聯(lián)冷管型甲醇合成塔的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，l-上蓋、2-集氣室、3-隔板、4-筒體、5-冷管束、6-中心管、 7-集氣盒、8-引氣管、9-冷管束、10-出氣管；51-引氣管、52-上環(huán)管、 53-下行冷管、54-上行冷管、55-下環(huán)管、71-上蓋板、72-圍板、73_下 蓋板、92-上環(huán)管、93-下行冷管、94-上行冷管、95-下環(huán)管。
具體實(shí)施方式
在圖l所示的兩段并聯(lián)冷管型甲醇合成塔的實(shí)施例中，主要包含上蓋 1、隔板3、筒體4、冷管束5、中心管6、集氣盒7、冷管束9、出氣管10; 上蓋1和隔板3組成的空腔即為集氣室2，上蓋l、隔板3和筒體4之間用螺 栓螺母緊固連接；在冷管束5的下方還有冷管束9，冷管束9中的引氣管8 與集氣室2連通；冷管束5由引氣管51、上環(huán)管52、下行冷管53、上行冷 管54、下環(huán)管55組成；冷管束5也可由引氣管51、上環(huán)管52、 U形冷管組 成，不用下環(huán)管55，上環(huán)管52與引氣管51、 U形冷管的一端連通；冷管束 5轉(zhuǎn)移合成反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量。冷管束9包含引氣管8、上環(huán)管92、下行冷 管93、上行冷管94、下環(huán)管95，上環(huán)管92與下行冷管93、上行冷管94連 通，下環(huán)管95與引氣管8、上行冷管94連通。冷管束9轉(zhuǎn)移合成反應(yīng)中產(chǎn) 生的熱量，但氣體流向與冷管束5不同。引氣管8與集氣室2連通，將集氣 室2中的循環(huán)氣引導(dǎo)到下環(huán)管95中。上行冷管和下行冷管的數(shù)量根據(jù)工藝計(jì)算后確定。在冷管束5和冷管束9之間有集氣盒7，集氣盒7與出氣管10 連通；集氣盒7是由上蓋板71、圍板72、下蓋板73組成的一空腔，或者集 氣盒7是一球形空腔；在集氣盒7上開(kāi)有若干個(gè)通孔，反應(yīng)氣由催化劑床 層經(jīng)集氣盒7上的通孔進(jìn)入集氣盒7的空腔中。由于球形集氣盒的外形呈 球狀，其導(dǎo)氣性能尤佳。
循環(huán)氣經(jīng)中心管6送至合成塔上部的集氣室2， 一部分經(jīng)分布后由引 氣管51進(jìn)入上環(huán)管52，流經(jīng)下行冷管53、下環(huán)管55、上行冷管54后進(jìn)入 催化劑床層。循環(huán)氣在冷管束5中的流動(dòng)過(guò)程中不斷被催化劑床層中高溫 反應(yīng)氣加熱而升溫，并不斷轉(zhuǎn)移合成反應(yīng)中所產(chǎn)生的熱量。出上行冷管 54后進(jìn)入催化劑床層的反應(yīng)氣由上而下一邊進(jìn)行合成反應(yīng)， 一邊與冷管 束5中的原料氣進(jìn)行換熱。反應(yīng)氣出上段催化劑床層后，進(jìn)入集氣盒7， 并由出氣管10出反應(yīng)塔。
進(jìn)入集氣室2的另一部分原料氣由引氣管8引導(dǎo)后進(jìn)入下環(huán)管95，流 經(jīng)上行冷管94、上環(huán)管92、下行冷管93，由下行冷管93的下端出口進(jìn)入 催化劑床層。原料氣在冷管束5中的流動(dòng)過(guò)程中不斷被催化劑床層中高溫 反應(yīng)氣加熱而升溫，并不斷轉(zhuǎn)移合成反應(yīng)中所產(chǎn)生的熱量。出下行冷管 93后進(jìn)入催化劑床層的反應(yīng)氣由下而上一邊進(jìn)行合成反應(yīng)， 一邊與冷管 束9中的原料氣進(jìn)行換熱。反應(yīng)氣出下段催化劑床層后，進(jìn)入集氣盒7， 并與出上段催化劑床層的反應(yīng)氣匯集，由出氣管10出反應(yīng)塔。
由于反應(yīng)氣在催化劑床層中的流程縮短，因而可以大幅度地降低反 應(yīng)氣的壓差和阻力。在12MPa壓力和原有工藝配管等不變的條件下，應(yīng)用 于合成氨裝置的中壓聯(lián)醇甲醇合成塔內(nèi)。使用后，合成塔催化劑床層阻 力為原單層冷管型反應(yīng)塔的l/8或原軸徑向型反應(yīng)塔的1/2。從而提高和 改善反應(yīng)塔的使用性能。同時(shí)，冷管束的長(zhǎng)度縮短，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，有利 于加工制造。
權(quán)利要求1、兩段并聯(lián)冷管型甲醇合成塔，主要包含上蓋(1)、隔板(3)、筒體(4)、冷管束(5)、中心管(6)、出氣管(10)，其特征在于在冷管束(5)的下方有冷管束(9)，所述的冷管束(9)中的引氣管(8)與集氣室(2)連通，在冷管束(5)和冷管束(9)之間有集氣盒(7)，所述的集氣盒(7)上開(kāi)有若干個(gè)通孔，集氣盒(7)與出氣管(10)連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的兩段并聯(lián)冷管型甲醇合成塔，其特征在于 所述的集氣盒(7)是由上蓋板(71)、圍板(72)、下蓋板(73)組成的 一空腔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的兩段并聯(lián)冷管型甲醇合成塔，其特征在于 所述的集氣盒(7)是一球形空腔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的兩段并聯(lián)冷管型甲醇合成塔， 其特征在于所述的冷管束(9)包含引氣管(8)、上環(huán)管(92)、下行冷 管(93)、上行冷管(94)、下環(huán)管(95)，上環(huán)管(92)與下行冷管(93)、 上行冷管(94)連通，下環(huán)管(95)與引氣管(8)、上行冷管(94)連 通。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種兩段并聯(lián)冷管型甲醇合成塔，該合成塔包含上蓋(1)、隔板(3)、筒體(4)、冷管束(5)、中心管(6)、出氣管(10)，在冷管束(5)的下方有冷管束(9)，冷管束(9)中的引氣管(8)與集氣室(2)連通，在冷管束(5)和冷管束(9)之間有集氣盒(7)，集氣盒(7)與出氣管(10)連通；本合成塔可用于甲醇等氣-固相催化合成反應(yīng)場(chǎng)合，具有反應(yīng)床層阻力小、使用性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工制造方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C31/00GK201241047SQ20082016283
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月15日
發(fā)明者徐美南, 沈建沖 申請(qǐng)人:杭州快凱高效節(jié)能新技術(shù)有限公司