专利名称：一种管壳式与盘管式相结合的甲醇合成塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种甲醇合成塔，特别是涉及一种管壳式与盘管式相结合的甲醇 合成塔。
背景技术：
目前，低压法合成甲醇因能耗省而成为甲醇的主要生产方法，一般低压法合成甲 醇采用英国ICI公司和德国Lurgi (鲁奇)公司的生产装置。鲁奇合成塔具有操作简单，同 时可副产中压蒸汽的优点，因此15万吨/年以内规模的装置一般都选择鲁奇(管壳式)合 成反应器。但对于超过15万吨/年的生产装置，因其直径的增大，受运输问题限制，一般不 采用该塔。也有个别大型甲醇生产企业采用二台相同的管壳式塔并联生产的模式，但投资 较高。华东理工大学的管壳外冷-绝热复合型甲醇合成塔技术在生产上因为各种因素， 运用到15万吨/年以上装置上的也并不多。国内15 30万吨/年甲醇生产装置因受甲 醇合成反应器的限制，成为制约行业发展的瓶颈。
发明内容本实用新型的目的是提供一种管壳式与盘管式相结合的甲醇合成塔，开发一种小 塔径单塔生产能力大型化的甲醇合成反应设备，以克服生产装置受塔径大无法运输的难 题，实现小塔径单塔生产能力的大型化。本实用新型的管壳式与盘管式相结合的甲醇合成塔在塔顶部设有进气口，底部设 有出气口，其特征是合成塔塔身分为上、下两段，上下两段之间由滤网式隔层隔开；上段为管壳式结构，塔内设有垂直列管，列管内装填触媒，列管间通软水，塔身上 分别设有上进水口和上出水口与列管间连通；下段为盘管式结构，塔内设有盘管，盘管内通软水，盘管外装填触媒，盘管的两端 分别与塔身上的下进水口和下出水口连接。上、下进水口和上、下出水口分别与锅炉汽包连接，由进水口通入汽包内下降的冷 锅炉水，出水口则排出加热的汽水混合物至汽包，起到热交换介质流通的作用。本实用新型在合成塔上下段之间、上段管壳式结构与进气口之间，下段盘管式结 构与出气口之间均设有滤网式隔层。所述的滤网式隔层由不锈钢丝网和耐火球组合构成， 一般是将耐火球包覆在两层不锈钢丝网之间构成。根据需要，滤网式隔层也可以由多层不锈钢丝网与多层耐火球间隔组合构成，不 同隔层中间装填不同规格的耐火球。本实用新型提供了一种小塔径的甲醇合成塔，该合成塔克服了鲁奇(管壳式)合 成反应器因受塔径大而无法运输的难题，实现了小塔径单塔生产能力大型化，可用于15万 吨/年以上生产装置，同时还可副产中压蒸汽进行回收利用。本实用新型的甲醇合成塔与鲁奇塔相比，具有塔径小、产能高的优点，在塔径小3600mm,塔高H17900mm，操作压力6. OMPa条件下，甲醇产量达到20万t/a，副产中压蒸汽 (蒸汽压力2. 5 4. OMPa) 20万t/a。
图1是本实用新型管壳式与盘管式相结合的甲醇合成塔的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，甲醇合成塔的塔顶设有进气口 1，底部设有出气口 12，塔身5分为上、 下两段，上下两段之间由滤网式隔层2隔开。上段为管壳式结构，塔内设有垂直列管3，列管内装填触媒，列管外通软水，塔身5 上分别设有上进水口 6和上出水口 4 ；下段为盘管式结构，塔内设有盘管10，盘管内通软水，盘管外装填触媒，盘管10的 两端分别与塔身5上的下进水口 11和下出水口 9连接。同时，在合成塔上段管壳式结构与进气口 1之间，下段盘管式结构与出气口 12之 间也设有滤网式隔层2。滤网式隔层2由不锈钢丝网8和耐火球7组合构成，耐火球7包覆在两层不锈钢 丝网8之间，可以由多层不锈钢丝网与多层耐火球间隔组合构成滤网式隔层，不同隔层中 间装填不同规格的耐火球。新鲜气自上而下先通过上段触媒层反应后，再进入下段触媒层反应，发生如下二 个合成反应C0+2H2 = CH30HC02+3H2 = CH30H+H20,生成甲醇。上进水口 6和下进水口 11通入来自锅炉汽包的下降锅炉水，吸收反应 热后产出中压蒸汽，由上出水口 4和下出水口 9返回锅炉汽包中，起到热交换介质流通的作用。
权利要求一种管壳式与盘管式相结合的甲醇合成塔，塔顶部设有进气口(1)，底部设有出气口(12)，其特征是合成塔塔身(5)分为上、下两段，上下两段之间由滤网式隔层(2)隔开；上段为管壳式结构，塔内设有垂直列管(3)，列管内装填触媒，列管外通软水，塔身(5)上分别设有上进水口(6)和上出水口(4)与列管间连通；下段为盘管式结构，塔内设有盘管(10)，盘管内通软水，盘管外装填触媒，盘管(10)的两端分别与塔身(5)上的下进水口(11)和下出水口(9)连接。
2.根据权利要求1所述的管壳式与盘管式相结合的甲醇合成塔，其特征是在合成塔上 段管壳式结构与进气口(1)之间，下段盘管式结构与出气口(12)之间设有滤网式隔层(2)。
3.根据权利要求1或2所述的管壳式与盘管式相结合的甲醇合成塔，其特征是所述的 滤网式隔层⑵由不锈钢丝网⑶和耐火球(7)组合构成。
4.根据权利要求3所述的管壳式与盘管式相结合的甲醇合成塔，其特征是所述的滤网 式隔层(2)由多层不锈钢丝网(8)与多层耐火球(7)间隔组合构成。
专利摘要一种管壳式与盘管式相结合的甲醇合成塔，塔顶部设有进气口，底部设有出气口，合成塔塔身分为上、下两段，上下两段之间由滤网式隔层隔开；上段为管壳式结构，塔内设有垂直列管，列管内装填触媒，列管间通软水，塔身上分别设有上进水口和上出水口与列管间连通；下段为盘管式结构，塔内设有盘管，盘管内通软水，盘管外装填触媒，盘管的两端分别与塔身上的下进水口和下出水口连接。本实用新型的甲醇合成塔实现了小塔径单塔生产能力大型化，可用于15万吨/年以上生产装置，同时还可副产中压蒸汽进行回收利用。
文档编号B01J8/06GK201581040SQ200920254919
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者卫正义, 张廷杼, 张文奎, 杨清民, 王海清, 甄建军, 翟越广, 马万进 申请人:山西焦化股份有限公司