专利名称：合成塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种合成塔，尤其涉及一种煤炭化工工程领域的费托合 成塔。
背景技术：
在煤炭化工工程领域中，固定床催化合成塔是煤化工、石油与化学工业 中最常见的一种反应压力合成塔，尤其在合成氨和曱醇以及一氧化碳变换等 工业过程中应用更为广泛，无论是国内还是国外，在煤化工、石油与化学工 业中所使用的固定床反应压力合成塔，其结构型式种类繁多、各不相同。按 气体在床层中流动的形式分类，可分为轴向流动反应压力合成塔和径向流动 反应压力合成塔两种类型。按换热形式分类，可分为冷激式、内冷式和外冷 式三种类型。
但是，现有技术的合成塔，都存在各种不同的缺陷。例如反应温度不均 匀，操作难度大，气体"返混"现象较为严重，转化率较低，特别是能量利
用很不合理，不能附产蒸汽；而且也无法实现单系列大型化。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种合成塔，具有催化 剂床层温度均匀、产量高的特点，并且可以附产蒸汽。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种合成塔，其中包括
壳体；
上管板，设置在所述壳体内的上部； 下管板，设置在所述壳体内的下部；反应管，填充有催化剂并竖直穿设在所述上管板和下管板之间；上管板 和下管板之间的壳体空间分别与所述上管板上部的壳体空间和下管板下部的 壳体空间密闭，而上管板上部的壳体空间和下管板下部的壳体空间通过所述 反应管导通；所述上管板和下管板之间的壳体下部具有水入口，上部具有汽 水出口。
所述上管板和下管板之间的壳体内具有用于支撑所述反应管的拉杆。
所述壳体的顶部连接有反应物入口，底部连接有下封头。
所述壳体的上部连接有第一人孔。
所述反应管的底部为多孔板。
所述下管板下部的壳体设置有盘管。
所述下封头连接有反应物出口 。
所述合成塔的所述壳体的下部还可以连接有第二人孔。
所述下封头连接有反应物出口和卸料口 ，所述下封头内容置有耐火球。
所述下封头内容置有耐火球。
所述气体出口连接有有一台加热、冷却盘管。
由上述技术方案可知，本实用新型通过上段为反应管和下段为盘管的结 构，或者上段为反应管和下段为装有耐火球的下封头并且在出气口设置一台 加热、冷却盘管的合成塔结构，使合成塔具备温度调节方便、迅速、有效， 床层温度合理分布，操作适应性强，结构简单，便于制造、维修、运输的特 点，明显提高了催化剂的时空收率，延长了催化剂使用寿命，并且实现了能 合理利用反应热能，附产蒸汽的目的。
图1为本实用新型合成塔具体实施例一纵剖面结构示意图2为图1中多孔板结构的局部放大示意图3为本实用新型合成塔具体实施例二纵剖面结构示意图。附图标记说明 1 -反应物入口2-反应物出口
5-水入口 9-上管板 13-盘管 17-多孔板
6-汽水出口 10-下管板 14-下封头 18—卸料口
3-蒸汽入口
7-第一人孔
11-壳体
15-多孔板结构
19-耐火球
4-蒸汽出口 8-拉杆 12-反应管 16-催化剂 7'-第二人孔
具体实施方式
实施例一
图1为本实用新型合成塔具体实施例一纵剖面结构示意图；如图1所示， 本实用新型的一种合成塔，包括壳体ll;上管板9，设置在壳体ll内的上 部；下管板IO，设置在壳体ll内的下部；具体地，上管板9和下管板10的 边沿固定密封在壳体11的内腔壁上，上管板9的上部和壳体11构成上管箱， 下管板10的下部和壳体11构成下管箱。反应管12，填充有催化剂并竖直穿 设在上管板9和下管板IO之间，具体地，上管板9和下管板IO对应竖直穿 设的反应管12设有插孔；上管板9和下管板10之间的壳体11空间分别与上 管板9上部的壳体11空间和下管板10下部的壳体11空间密闭，而上管板9 上部的壳体11空间和下管板10下部的壳体11空间通过反应管12导通；上 管板9和下管板10之间的壳体11下部具有水入口 5，上部具有汽水出口 6， 并且水入口 5位于汽水出口 6的上面。上管板9和下管板10之间的壳体11 内具有用于支撑反应管12的拉杆8。
壳体11的顶部连接有反应物入口 1，底部连接有下封头14，并且密封固定。
壳体11的上部连接有第一人孔7,具体地第一人孔7位于上管板9上部 和壳体11所构成的上管箱外部的壳体11的一侧。
下管板10下部的壳体11内设置有盘管13,并置于下管板10下部和壳体ll所构成的下管箱内。
下封头14连接有反应物出口 2,反应物出口 2可以为蛇管。 其中，图一中的标号15为多孔板结构。图2为图1中多孔板结构的局部 放大示意图，如图2所示，反应管12的底部为多孔板17,具体地，反应管 12底部所对应的下管板插孔部分为用于支托反应管12内催化剂16并能让合 成气通过的多孔板17。 具体工作过程为
来自界区的压力为3. 8MPa,温度为20(TC左右的合成气，由反应物入口 l进入合成塔内，通过上管板9上部和壳体11所构成的上管箱，在反应管12 内的催化剂16的作用下进行催化合成反应。其中，在反应管12内的催化剂 16由第一人孔7装卸。由于塔内的温度较高会影响合成反应，因此从水入口 5向壳体11内注水，反应所放出的热量由壳程饱和水移走，并由汽水出口 6 导出，并附产有中压蒸汽。反应物由下管板IO中的多孔板17进入下管箱内。 这时反应物出塔温度为25(TC左右，为了保证进入下个设备时的温度能控制 在165。C左右，因此在合成塔下部即下管箱内设置一组加热、冷却蒸汽盘管 13并连接在壳体11上，来调节反应物的温度。当上部反应物的温度偏高时， 该盘管13起冷却作用；当上部反应物的温度偏低时，此盘管13起加热作用。 最后反应物由反应物出口 2中导出。
本实施例通过上段为列管式反应管和下段为加热、冷却蒸汽盘管的结构， 可付产中压蒸汽回收高位热能，并且合成塔的温度调节方便、迅速、有效， 具体为催化剂床层的温度都可通过调节附产蒸汽的压力控制床层温度，热 点和灵^:点的温度调节更是迅速有效。其次，由于床层温度合理分布，催化 剂的时空收率高，具体为催化剂床层温度优化分布催化剂床层离平衡较 远，在较低温度下进床层反应；催化剂生产强度大，时空收率高。与此同时， 本实施例的费托合成塔中的催化剂还具有使用寿命长的特点，具体为由于 催化剂床层温度控制合理、优化、催化剂床层就不会超温，因此可以实现催化剂长周期运转操作，寿命可超过三年以上。再者，在生产过程中该合成塔 的操作适应性强，具体为对催化剂的适应性强对原料气的适应性强、对原
料气进口温度适应性强、其操作弹性大，可在50%-120%的负荷下操作。还有 利用该合成塔生产出的产品质量好，由于催化剂床层温度控制在最佳范围内， 所以副反应少。最后由于该合成塔结构简单、制造无难度；触媒还原时，只 需将原通冷却水的一侧改为蒸汽加热即可，十分方便，所以该合成塔具有便 于制造、维修、运输及升温还原的特点。 实施例二
图3为本实用新型合成塔具体实施例二纵剖面结构示意图；如图3所示， 本实用新型的一种合成塔，与实施例一中下管板IO以上的合成塔结构相同。
本实施例与上述实施例一合成塔的结构区别在于水平下管板10和壳 体11腔内构成下管箱，在下管箱外所对应的壳体11侧壁上设置有第二人 孔7';底端连接有反应物出口 2和卸料口 18的下封头14密封固定在壳体 ll的底部。在反应物出口 2之后设置有一台加热、冷却盘管(图3中未画 出)。在下封头14内装有耐火球19。
具体工作工程为
来自界区的压力为3.脂Pa,温度为20(TC左右的合成气，由反应物入口 1进入合成塔内，通过上管板9上部和壳体11所构成的上管箱，在反应管12 内的催化剂16的作用下进行合成反应。其中，在反应管12内的催化剂16由 第二人孔7装入。由于塔内的温度较高会影响催化合成反应，因此从水入口 5向壳体11内注水，反应所放出的热量由壳程饱和水移走，并由汽水出口6 导出，并附产有中压蒸汽。下管板10的底部不设置有多孔板17,反应物由 下管板10的管口进入下管箱内。通过人孔第二 7'在下封头14内装入耐火 球19，用于支撑反应管12内的高温催化剂16。再者，耐火球19和催化剂 16可以依次从卸料口 18导出。这时，反应物出塔温度为25(TC左右，为了保证进入下个设备时的温度 能控制在165。C左右，在合成塔反应物出口之后，另外设置有一台加热、冷 却盘管，来调节合成气的温度。
本实施例的合成塔具有上述实施例一合成塔所有的优点，因此可以说本 实施例的合成塔是一种高效、节能型费托合成塔。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对 其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域 的普通技术人员应当理解其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或 者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实 用新型技术方案的精神和范围。
权利要求1、一种合成塔，其特征在于包括壳体；上管板，设置在所述壳体内的上部；下管板，设置在所述壳体内的下部；反应管，填充有催化剂并竖直穿设在所述上管板和下管板之间；上管板和下管板之间的壳体空间分别与所述上管板上部的壳体空间和下管板下部的壳体空间密闭，而上管板上部的壳体空间和下管板下部的壳体空间通过所述反应管导通；所述上管板和下管板之间的壳体下部具有水入口，上部具有汽水出口。
2、 根据权利要求1所述的合成塔，其特征在于，所述上管板和下管板之 间的壳体内具有用于支撑所述反应管的拉杆。
3、 根据权利要求1或2所述的合成塔，其特征在于，所述壳体的顶部连 接有反应物入口，底部连接有下封头。
4、 根据权利要求3所述的合成塔，其特征在于，所述壳体的上部连接有 第一人孔。
5、 根据权利要求4所述的合成塔，其特;f4于，所i^JI管的底部为多孑li反。
6、 根据权利要求5所述的合成塔，其特征在于，所述下管板下部的壳体 设置有盘管。
7、 根据权利要求6所述的合成塔，其特征在于，所述下封头连接有反应 物出口。
8、 根据权利要求4所述的合成塔，其特征在于，所述壳体的下部连接有 第二人孔。
9、 根据权利要求8所述的合成塔，其特征在于，所述下封头连接有反应 物出口和卸料口，所述下封头内容置有耐火球。
10、 根据权利要求9所述的合成塔，其特征在于，所述反应物出口连接 有一台加热、冷却盘管。
专利摘要本实用新型公开了一种合成塔，包括壳体；上管板，设置在所述壳体内的上部；下管板，设置在所述壳体内的下部；反应管，填充有催化剂并竖直穿设在所述上管板和下管板之间；上管板和下管板之间的壳体空间分别与所述上管板上部的壳体空间和下管板下部的壳体空间密闭，而上管板上部的壳体空间和下管板下部的壳体空间通过所述反应管导通；所述上管板和下管板之间的壳体下部具有水入口，上部具有汽水出口。所述壳体的顶部连接有反应物入口，底部连接有下封头。所述壳体的上部连接有第一人孔。所述下管板下部的壳体设置有盘管通过上段为列管式反应管和下段为盘管的结构使费托合成塔具备温度调节方便的特点，实现了能合理利用反应热能，附产蒸汽的目的。
文档编号B01J8/06GK201253564SQ20082011039
公开日2009年6月10日 申请日期2008年9月16日 优先权日2008年9月16日
发明者蓉 万, 刘武烈, 婷 庞, 彪 庞, 杨泳涛, 王志坚 申请人:庞玉学