高效高壓甲醇合成塔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及甲醇合成裝置，具體為高效高壓甲醇合成塔，解決生產(chǎn)運(yùn)行成本高、生產(chǎn)效率低、承壓能力低、不便于裝卸觸媒的問題，方案：殼程筒體內(nèi)設(shè)浮頭結(jié)構(gòu)，管程下封頭與下部管板密封連接構(gòu)成浮頭，浮頭內(nèi)設(shè)觸媒隔板，隔板下口部設(shè)觸媒自卸裝置，自卸裝置下口部連通伸出殼程下封頭外的管程下部出料口，出料口連接膨脹節(jié)，膨脹節(jié)上部與殼程下部出口固定，下部與管程下部出料口固定；進(jìn)氣口伸入管程上封頭內(nèi)連接氣體分布器。優(yōu)點(diǎn)：1、制造運(yùn)行成本大大降低；2、浮頭和膨脹節(jié)設(shè)計(jì)使得承壓能力提升，運(yùn)行壓力提高，提高了生產(chǎn)效率；3、觸媒自卸裝置便于觸媒裝卸，操作簡便，結(jié)構(gòu)巧妙合理。
【專利說明】
高效高壓甲醇合成塔
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及甲醇合成裝置，具體為高效高壓甲醇合成塔。
【背景技術(shù)】
[0002]甲醇作為極其重要的有機(jī)化工原料，是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)品，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。長期以來，甲醇都是被作為農(nóng)藥，醫(yī)藥，染料等行業(yè)的工業(yè)原料。甲醇不僅是重要的化工原料，而且還是性能優(yōu)良的新能源產(chǎn)品。隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，甲醇將被應(yīng)用于越來越多的領(lǐng)域，甲醇合成裝置的簡單大型化、低耗高效化、安全穩(wěn)定化已然成為甲醇合成設(shè)備的發(fā)展趨勢。
[0003]在甲醇合成系統(tǒng)中，甲醇合成塔是該系統(tǒng)中的核心設(shè)備?，F(xiàn)有的甲醇合成塔包括上下兩端分別設(shè)有管程上封頭12、管箱殼體13組成的管箱結(jié)構(gòu)和殼程下封頭18、殼程筒體15組成的殼程腔體結(jié)構(gòu)，所述殼程筒體15下部圓周設(shè)置有進(jìn)水口 3，所述殼程筒體15上部圓周設(shè)置有出氣口 5，所述殼程下封頭18設(shè)有檢查孔1、排凈口 19，所述管箱殼體13與殼程筒體15之間固定有上部管板14，所述殼程下封頭18與殼程筒體15組成的殼程腔體內(nèi)固定有下部管板16，所述上部管板14側(cè)面圓周設(shè)置有排氣口 6，排氣口 6與殼程腔體連通，所述管箱殼體13側(cè)面設(shè)置有卸料孔7，所述管程上封頭12設(shè)有人孔11和進(jìn)氣口 9，所述管程上封頭12頂部設(shè)有排氣孔10，所述殼程腔體內(nèi)上部管板14與下部管板16之間設(shè)置有觸媒管束4，所述殼體15內(nèi)下部管板16與殼程下封頭18之間設(shè)置有觸媒隔板25，所述觸媒隔板25上均布有通孔，所述殼程下封頭18底部連接有接管，所述接管端頭設(shè)置有卸料閥門。由于現(xiàn)有的高壓甲醇合成塔具有以下缺陷:1、殼體內(nèi)為高壓，且壓力一致，使得各出口、閥門處焊接密閉性要求極為嚴(yán)格;2、連接應(yīng)力較大若設(shè)置膨脹節(jié)，對膨脹節(jié)所承受的應(yīng)力要求較高，大大增加了設(shè)備的制造和運(yùn)行成本;3、承壓能力低，生產(chǎn)效率低;4、裝卸觸媒不方便。因此，設(shè)計(jì)一種承壓能力大、生產(chǎn)效率高、制造和運(yùn)行成本低、便于裝卸觸媒的高效高壓甲醇合成塔是十分有必要的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明解決現(xiàn)有的高壓甲醇合成塔生產(chǎn)運(yùn)行成本高、生產(chǎn)效率低、承壓能力低、不便于裝卸觸媒的問題，提供一種高效高壓甲醇合成塔。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:高效高壓甲醇合成塔，包括高壓甲醇合成塔本體，所述高壓甲醇合成塔本體的下部管板與殼程下封頭之間設(shè)置有管程下封頭，所述管程下封頭與下部管板固定密封連接構(gòu)成浮頭，所述浮頭圓周與殼程筒體內(nèi)壁留有間隙，所述浮頭內(nèi)設(shè)有漏斗形觸媒隔板，所述觸媒隔板下口部設(shè)有上部封口的圓柱形觸媒自卸裝置，所述觸媒自卸裝置的側(cè)壁開有多個(gè)卸料口，所述卸料口上密封連接有蓋板，所述蓋板內(nèi)側(cè)面上固定連接有連接桿，所述連接桿與卸料口下方的觸媒自卸裝置內(nèi)壁鉸接，所述蓋板內(nèi)側(cè)面上還設(shè)有向上開口的卡鉤，所述觸媒自卸裝置內(nèi)設(shè)有環(huán)形撐圈，所述撐圈套在各蓋板的卡鉤上，所述觸媒自卸裝置的下口部連接有管程下部出料口，所述殼程下封頭下部連接有殼程下部出口，所述管程下部出料口穿過殼程下部出口伸出殼程下封頭外，所述管程下部出料口上套有膨脹節(jié)，所述膨脹節(jié)上部與殼程下部出口固定連接，所述膨脹節(jié)下部與管程下部出料口固定連接;所述進(jìn)氣口伸入管程上封頭內(nèi)連接有管狀一端頭封閉且四周均布開有沿軸向排列長條形孔的氣體分布器。下部管板與管程下封頭固定密封連接形成浮頭，浮頭與殼程筒體內(nèi)壁留有間隙，使得殼程內(nèi)分隔出管程密閉空間，管程與殼程間可形成壓差，浮頭可在殼體內(nèi)上下浮動(dòng)，浮頭僅承受壓差作用。同時(shí)殼程下部出口與管程下部出料口之間設(shè)置膨脹節(jié)，與浮頭浮動(dòng)共同補(bǔ)償壓差和溫差形成的應(yīng)力。此種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙地將原有合成塔必須保證的管程與殼程壓力不超過預(yù)定值，變?yōu)橹恍枰ＷC管程、殼程壓力之差不超過某一預(yù)定值，膨脹節(jié)在殼程外置有效的補(bǔ)償了設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的溫差應(yīng)力，減少了膨脹節(jié)的受力載荷，大大減輕了膨脹節(jié)及各孔口、閥門連接部承受的載荷。不僅降低了制造和運(yùn)行成本，還可以加大運(yùn)行時(shí)的壓力，提高生產(chǎn)效率。觸媒自卸裝置側(cè)壁開有卸料口，卸料口上設(shè)有蓋板，撐圈套住各蓋板內(nèi)側(cè)面的卡鉤，使得蓋板蓋緊卸料口，取下?lián)稳Γc蓋板連接的連接桿繞鉸軸轉(zhuǎn)動(dòng)，蓋板打開，觸媒可由卸料口經(jīng)管程下部出料口排出。進(jìn)氣口伸入管程上封頭內(nèi)連接有氣體分布器，可使得進(jìn)氣更加均勻，結(jié)構(gòu)簡單，并且可以提高進(jìn)氣效率，提高生產(chǎn)效率。
[0006]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):1、制造運(yùn)行成本大大降低;2、內(nèi)浮頭和外膨脹節(jié)聯(lián)合設(shè)計(jì)使得設(shè)備承壓能力提升，運(yùn)行壓力提高，提高了生產(chǎn)效率;3、觸媒自卸裝置便于觸媒裝卸，操作簡便，結(jié)構(gòu)巧妙合理。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為氣體分布器縱向剖視圖；
圖3為觸媒自卸裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3所示I部的局部放大圖；
圖5為圖4的左視圖；
圖6為圖1所示II部的局部放大圖；
圖中:1-檢查孔，2-觸媒自卸裝置，3-進(jìn)水口，4-觸媒管束，5-出氣口，6-排氣口，7-卸料孔，8-氣體分布器，9-進(jìn)氣口，10-排氣孔，11-人孔，12-管程上封頭，13-管箱殼體，14-上部管板，15-殼程筒體，16-下部管板，17-管程下封頭，18-殼程下封頭，19-排凈口，20-膨脹節(jié)，21-殼程下部出口，22-管程下部出料口，23-撐圈，24-蓋板，25-觸媒隔板，26-連接桿，27-卡鉤。
【具體實(shí)施方式】
[0008]高效高壓甲醇合成塔，包括高壓甲醇合成塔本體，所述高壓甲醇合成塔本體的下部管板16與殼程下封頭18之間設(shè)置有管程下封頭17，所述管程下封頭17與下部管板16固定密封連接構(gòu)成浮頭，所述浮頭與殼程筒體15內(nèi)壁留有間隙，所述浮頭內(nèi)設(shè)有漏斗形觸媒隔板25，所述觸媒隔板25下口部設(shè)有上部封口的圓柱形觸媒自卸裝置2，所述觸媒自卸裝置2的側(cè)壁開有多個(gè)卸料口，所述卸料口上密封連接有蓋板24，所述蓋板24內(nèi)側(cè)面上固定連接有連接桿26，所述連接桿26與卸料口下方的觸媒自卸裝置2內(nèi)壁鉸接，所述蓋板24內(nèi)側(cè)面上還設(shè)有向上開口的卡鉤27，所述觸媒自卸裝置2內(nèi)設(shè)有環(huán)形撐圈23，所述撐圈23套在各蓋板24的卡鉤27上，所述觸媒自卸裝置2的下口部連接有管程下部出料口 22，所述殼程下封頭18下部連接有殼程下部出口 21，所述管程下部出料口 22穿過殼程下部出口 21伸出殼程下封頭18外，所述管程下部出料口 22上套有膨脹節(jié)20，所述膨脹節(jié)20上部與殼程下部出口 21固定連接，所述膨脹節(jié)20下部與管程下部出料口 22固定連接;所述進(jìn)氣口 9伸入管程上封頭12內(nèi)連接有管狀一端頭封閉且四周均布開有沿軸向排列長條形孔的氣體分布器8。
[0009]使用時(shí)，混合氣體由進(jìn)氣口9進(jìn)入合成塔內(nèi)，經(jīng)氣體分布器8側(cè)壁上的長條形孔均勻分布，并與合成塔內(nèi)的觸媒充分接觸，經(jīng)觸媒管束4向下移動(dòng)，反應(yīng)生成甲醇，甲醇進(jìn)入浮頭內(nèi)部透過觸媒自卸裝置2經(jīng)管程下部出料口22流出，由于設(shè)備反應(yīng)運(yùn)行時(shí)使觸媒管束4、浮頭和殼程筒體15之間產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力，同時(shí)浮頭內(nèi)外存在壓力差，膨脹節(jié)20的設(shè)置使得浮頭可在殼程筒體15內(nèi)上下浮動(dòng)。由于膨脹節(jié)20套在管程下部出料口 22上，其上部與殼程下部出口 21固定，膨脹節(jié)20下部與管程下部出料口 22固定，使得膨脹節(jié)20承受的載荷為殼程壓力與觸媒管束4、浮頭和殼程筒體15之間產(chǎn)生的溫差應(yīng)力。浮頭及膨脹節(jié)20的設(shè)計(jì)可補(bǔ)償觸媒管束4、浮頭和殼程筒體15之間產(chǎn)生的溫差應(yīng)力。當(dāng)合成塔內(nèi)的觸媒使用一段時(shí)間后需要更換時(shí)，停止向塔內(nèi)輸送混合氣體，打開卸料孔7可將上部管板14以上的觸媒卸出，同時(shí)打開排氣口 10和管程下部出料口 22，使得反應(yīng)塔內(nèi)上下部氣壓與外界保持一致，用長桿或直接將手伸入管程下部出料口 22內(nèi)，將觸媒自卸裝置2內(nèi)的撐圈23從卡鉤27內(nèi)頂起，蓋板24在重力作用下與連接桿26繞其鉸軸轉(zhuǎn)動(dòng)，打開觸媒自卸裝置2側(cè)壁上的卸料口，浮頭內(nèi)的觸媒經(jīng)卸料口、管程下部出料口 22卸出。殼程液體需要排凈時(shí)，依次打開排氣口 6、排凈口 19，液體可自行流出排凈。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效高壓甲醇合成塔，包括高壓甲醇合成塔本體，其特征在于:所述高壓甲醇合成塔本體的下部管板(16)與殼程下封頭(18)之間設(shè)置有管程下封頭(17)，所述管程下封頭(17)與下部管板(16)固定密封連接構(gòu)成浮頭，所述浮頭圓周與殼程筒體(15)內(nèi)壁留有間隙，所述浮頭內(nèi)設(shè)有漏斗形觸媒隔板(25)，所述觸媒隔板(25)下口部設(shè)有上部封口的圓柱形觸媒自卸裝置(2)，所述觸媒自卸裝置(2)的側(cè)壁開有多個(gè)卸料口，所述卸料口上密封連接有蓋板(24)，所述蓋板(24)內(nèi)側(cè)面上固定連接有連接桿(26)，所述連接桿(26)與卸料口下方的觸媒自卸裝置(2)內(nèi)壁鉸接，所述蓋板(24)內(nèi)側(cè)面上還設(shè)有向上開口的卡鉤(27)，所述觸媒自卸裝置(2)內(nèi)設(shè)有環(huán)形撐圈(23)，所述撐圈(23)套在各蓋板(24)的卡鉤(27)上，所述觸媒自卸裝置(2)的下口部連接有管程下部出料口(22)，所述殼程下封頭(18)下部連接有殼程下部出口(21)，所述管程下部出料口(22)穿過殼程下部出口(21)伸出殼程下封頭(18)外，所述管程下部出料口(22)上套有膨脹節(jié)(20)，所述膨脹節(jié)(20)上部與殼程下部出口(21)固定連接，所述膨脹節(jié)(20)下部與管程下部出料口(22)固定連接;所述進(jìn)氣口(9)伸入管程上封頭(12)內(nèi)連接有管狀一端頭封閉且四周均布開有沿軸向排列長條形孔的氣體分布器(8)。
【文檔編號(hào)】C07C29/152GK105967976SQ201610301243
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】張凱, 薛麗軍, 霍李龍
【申請人】山西陽煤化工機(jī)械（集團(tuán)）有限公司