一种带蒸发器的合成气脱氢制一氧化碳精馏塔的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及深冷分离一氧化碳和氢气装置，特别涉及一种带蒸发器的合成气脱氢制一氧化碳精馏塔。
【背景技术】
[0002]大规模工业化的合成气制乙二醇的工艺路线以草酸酯加氢法最具代表性，即C0气体合成草酸二酯，再经催化加氢制得乙二醇，因此合成气中氢气和一氧化碳的高效分离至关重要。传统变压吸附工艺氢气和一氧化碳分离装置采用吸附器吸附分离，吸附剂价格贵、分离效果差。而大规模co-H2低温分离装置中后序脱氢制一氧化碳精馏塔工况存在气液两相负荷变化不稳定，采用单一的填料塔或板式塔精馏效果不好，一氧化碳产品纯度低，因此开发一种高效的合成气脱氢制一氧化碳精馏塔是亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足提供一种设计科学、结构简单、精馏效果好、阻力小、产品纯度高的带蒸发器的合成气脱氢制一氧化碳精馏塔。
[0004]本实用新型的技术方案是这样实现的:一种带蒸发器的合成气脱氢制一氧化碳精馏塔，精馏塔包括塔体、蒸发器、填料、塔盘、液体分布器、液体收集器、富氢气出口、富一氧化碳液体进口、富一氧化碳气体进口、气体一氧化碳产品出口及液体一氧化碳产品出口，合成气进口，合成气出口 ；所述塔体是用铝板卷焊成的筒体，内部从上到下依次安装液体分布器、填料、液体收集器及塔盘；液体分布器由分布器支撑固定于塔体、液体收集器和塔盘通过焊接固定于塔体上，填料置于填料支承上，填料支撑焊接于塔体上；塔体顶部焊接富氢气出口，塔体上部焊接富一氧化碳液体进口，中下部焊接富一氧化碳气体进口，下部焊接气体一氧化碳产品出口，下端焊接蒸发器壳体；所述的蒸发器，包括壳体和蒸发器板式单元，壳体是由铝板卷焊成的筒体，蒸发器板式单元是真空钎焊板翅式换热器，蒸发器板式单元由支撑固定于壳体上，蒸发器板式单元左侧通过管道连接合成气进口，右侧通过管道连接合成气出口，蒸发器壳体底部焊接液体一氧化碳产品出口 ；富一氧化碳液体进口通过管道连接液体分布器；富一氧气体进口通过塔体安装于塔盘中上部，气体一氧化碳产品出口通过塔体安装于塔盘下部。
[0005]所述的液体分布器采用槽盘式液体分布器，所述的塔盘采用浮阀塔盘，所述的填料采用不锈钢规整波纹填料。
[0006]所述的精馏塔为填料和塔盘组合式精馏塔。
[0007]本实用新型的技术方案产生的积极效果如下:采用不锈钢规整填料和浮阀塔盘组合的方式，不锈钢规整填料具有规则的、均匀的填料床层结构，容易克服沟流、壁流等非理想流动状态，气液两相负荷不稳定的位置采用规整填料，解决了气液两相负荷变化不稳定导致的精馏效果差的问题，适合于新塔设计和旧塔的改造；浮阀塔盘具有雾沫夹带少、漏液少、操作弹性大、传质效率高；两者结合使精馏塔的性能稳定，精馏效果好，适应更加严格的操作工况。
[0008]板翅式换热器的板束采用真空钎焊工艺，确保翅片、隔板和封条熔合成整体，不会产生泄露。蒸发器单元采用全浸式，避免干蒸发，安全性高。
[0009]塔体下部焊接蒸发器，利用合成气的热量，将液体C0中的比蒸发出去，不仅合成气热量得到利用，而且提高了 C0产品纯度。
[0010]单塔可以同时得到C0液体产品和气体产品。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型带蒸发器的合成气脱氢制一氧化碳精馏塔的结构示意图。
[0012]图中标注为:1、塔体；2、蒸发器；3、液体分布器；4、不锈钢规整波纹填料；5、液体收集器；6、浮阀塔盘；7、支撑；8、蒸发器板式单元；9、蒸发器壳体。
【具体实施方式】
[0013]为了进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型详细描述。
[0014]—种带蒸发器的合成气脱氢制一氧化碳精馏塔，如图1所示，精馏塔包括塔体1、蒸发器2、不锈钢规整波纹填料4、浮阀塔盘6、液体分布器3、液体收集器5、富氢气出口 N1、富一氧化碳液体进口 N2、富一氧化碳气体进口 N3、气体一氧化碳产品出口 N4、液体一氧化碳产品出口 N7，合成气进口 N5，合成气出口 N6。
[0015]所述的塔体1是用铝板卷焊成的筒体，内部从上到下依次安装液体分布器3、不锈钢规整波纹填料4、液体收集器5、浮阀塔盘6 ;液体分布器3由分布器支撑10固定于塔体
1、液体收集器5和浮阀塔盘6通过焊接固定于塔体1上，不锈钢规整波纹填料4置于填料支承11上，填料支撑11焊接于塔体1上；塔体1顶部焊接富氢气出口 N1，塔体上部焊接富一氧化碳液体进口 N2，中下部焊接富一氧化碳气体进口 N3，下部焊接气体一氧化碳产品出口 N4，下端焊接蒸发器壳体9。
[0016]所述的蒸发器2，包括蒸发器壳体9和蒸发器板式单元8。壳体1是由铝板卷焊成的筒体，蒸发器板式单元8是真空钎焊板翅式换热器，蒸发器板式单元8由支撑7固定于壳体9上，蒸发器板式单元8左侧连接合成气进口 N5，右侧连接合成气出口 N6。蒸发器壳体9底部焊接液体一氧化碳产品出品N7。
[0017]所述的富一氧化碳液体进口 N2通过管道与液体分布器3连接；富一氧气体进口N3通过塔体安装于浮阀塔盘6中上部，气体一氧化碳产品出口 N4通过塔体安装于浮阀塔盘6下部。
[0018]工作原理是:合成气通过蒸发器进口被冷凝释放热量从出口排出，将蒸发器壳体里的液体进行蒸发，在蒸发器底部得到液体一氧化碳产品，蒸发器上部得到气体一氧化碳产品，被蒸发的气体依次穿过浮阀塔盘、规整填料与从上而下的液体进行传质、传热，被冷凝的组分随液相进入蒸发器，不被冷凝的组分随气相从塔顶排出。
[0019]以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，并非因此限制本实用新型的专利范围。凡是利用本实用新型说明书及附图，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式或实施例，均包括在本实用新型的专利保护范围。
【主权项】
1.一种带蒸发器的合成气脱氢制一氧化碳精馏塔，其特征在于:精馏塔包括塔体、蒸发器、填料、塔盘、液体分布器、液体收集器、富氢气出口、富一氧化碳液体进口、富一氧化碳气体进口、气体一氧化碳产品出口及液体一氧化碳产品出口，合成气进口，合成气出口；所述塔体是用铝板卷焊成的筒体，内部从上到下依次安装液体分布器、填料、液体收集器及塔盘；液体分布器由分布器支撑固定于塔体、液体收集器和塔盘通过焊接固定于塔体上，填料置于填料支承上，填料支撑焊接于塔体上；塔体顶部焊接富氢气出口，塔体上部焊接富一氧化碳液体进口，中下部焊接富一氧化碳气体进口，下部焊接气体一氧化碳产品出口，下端焊接蒸发器壳体；所述的蒸发器，包括壳体和蒸发器板式单元，壳体是由铝板卷焊成的筒体，蒸发器板式单元是真空钎焊板翅式换热器，蒸发器板式单元由支撑固定于壳体上，蒸发器板式单元左侧通过管道连接合成气进口，右侧通过管道连接合成气出口，蒸发器壳体底部焊接液体一氧化碳产品出口 ；富一氧化碳液体进口通过管道连接液体分布器；富一氧气体进口通过塔体安装于塔盘中上部，气体一氧化碳产品出口通过塔体安装于塔盘下部。2.根据权利要求1所述的带蒸发器的合成气脱氢制一氧化碳精馏塔，其特征在于:所述的液体分布器采用槽盘式液体分布器，所述的塔盘采用浮阀塔盘，所述的填料采用不锈钢规整波纹填料。3.根据权利要求1所述的带蒸发器的合成气脱氢制一氧化碳精馏塔，其特征在于:所述的精馏塔为填料和塔盘组合式精馏塔。
【专利摘要】本实用新型涉及一种带蒸发器的合成气脱氢制一氧化碳精馏塔。该精馏塔包括塔体、蒸发器、不锈钢规整波纹填料、浮阀塔盘、液体分布器、液体收集器、富氢气出口、富一氧化碳液体进口、富一氧化碳气体进口、气体一氧化碳产品出口、液体一氧化碳产品出口，合成气进口，合成气出口。采用规整填料塔和浮阀塔盘组合的方式，气液两相负荷不稳定的位置采用规整填料，解决了气液两相负荷变化不稳定导致的精馏效果差的问题。并且利用合成气的热量，达到高效提纯CO产品，可以同时得到液体CO产品和气体CO产品。
【IPC分类】C01B31/18
【公开号】CN205076814
【申请号】CN201520715334
【发明人】韦向攀, 褚丽雅, 裴红珍
【申请人】开封空分集团有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年9月16日