CN104128132A - 无换热器前中置废锅组合型氨/醇塔内件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无换热器前中置废锅组合型氨/醇塔内件，包括塔体、前置废锅、中置废锅、塔前预热器与蒸汽过热器，塔体内安装有首尾搭接的第一单元内件、第二单元内件和第三单元内件，第一单元内件内安装有第一气体分布器和第一出气管，第二单元内件内安装有第二气体分布器和第二出气管，第三单元内件内安装有第三气体分布器和第三出气管；塔前预热器的输出端连接第一气体分布器，第三出气管连接到塔前预热器，前置废锅和中置废锅的蒸汽输出端连接到蒸汽过热器；前置废锅连接于第一出气管和第二气体分布器之间，第二出气管依次连接蒸汽过热器和中置废锅，中置废锅连接到第三气体分布器。本发明省去了塔内换热器，具有热效率高和能耗低等优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种催化反应的合成塔，具体涉及一种无换热器前中置废锅组合型氨/醇塔内件。
背景技术
目前全国使用的氨/醇塔内件型式多种多样，结构复杂。有冷管型、冷管加冷激型、冷激型、层间换热型、轴向、轴径向、全径向等，不管何种型的，其目的就是移走合成反应热，使反应能不断进行下去，只是采取的方法有所不同。多种结构方式虽然达到了移热的目的，但都存在一定的不足之处，如冷管效应，氨浓度降低、氨净值低、结构复杂，副产蒸汽品位不高等。
发明人此前提出了一种前中置废锅组合节能型氨/醇合成塔内ZL2013208185539，利用三个单元内件与前中置废锅形成的回路，使气体经绝热温升后引出塔外进废锅副产高品位蒸气，降温后再进另一单元内件进行反应，通过提高反应热的利用率节约了氨/醇合成的能耗，但再第三单元内件中仍然需要安装换热器，而且换热器占用塔内有限的空间。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种热效率高、能耗低的前中置废锅组合型氨/醇塔内件。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的无换热器前中置废锅组合型氨/醇塔内件，包括塔体、前置废锅和中置废锅，所述塔体内安装有首尾搭接的第一单元内件、第二单元内件和第三单元内件，所述第一单元内件内安装有第一气体分布器和第一出气管，所述第二单元内件内安装有第二气体分布器和第二出气管，所述第三单元内件内安装有第三气体分布器和第三出气管；还包括塔前预热器与蒸汽过热器，所述塔前预热器的输出端连接第一气体分布器，所述第三出气管连接到塔前预热器，所述前置废锅和中置废锅的蒸汽输出端连接到蒸汽过热器；所述前置废锅连接于第一出气管和第二气体分布器之间，所述第二出气管依次连接蒸汽过热器和中置废锅，所述中置废锅连接到第三气体分布器。
作为优选，所述塔体顶部侧壁具有进气口，塔体底部具有副线口，所述进气口通过塔内环隙连通到副线口，所述副线口连接到塔前预热器的输入端。
作为优选，为了使塔内环隙均匀，且便于塔内件的安装，所述第一单元内件、第二单元内件和第三单元内件的直径相同，第一单元内件的底部的凸起与其下方第二单元内件的顶部凸缘相配合，第二单元内件的底部的凸起与其下方第三单元内件的顶部凸缘相配合。
作为优选，所述第一单元内件底部安装有第一篦板，所述第一出气管位于所述第一篦板的下方，所述第一出气管安装有测温装置，所述第一气体分布器的进气管上装有测温装置。
作为优选，所述第二单元内件底部安装有第二篦板，所述第二出气管穿设于所述第二篦板上，所述第二出气管安装有测温装置，所述第二气体分布器的进气管上装有测温装置。
作为优选，所述第三单元内件底部安装有第三篦板，所述第三出气管位于所述第三篦板下方，所述第三出气管安装有测温装置，所述第三气体分布器的进气管上装有测温装置。
有益效果：本发明的塔内件结构通过三个单元内件进行反应，将原一单元内件中的换热器和现塔前预热器合二而一，在塔外移走反应热，相比现有的氨/醇合成塔内件具有以下显著优势：
1、产高品位蒸汽并可发电，节省更多氨能耗。而现内件只能产一般用途蒸汽；
2、反应产出的氨/醇净值比现有内件高出4-5%；
3、氨/醇产量比现有塔内件高25-30%；
4、在同等产量下，合成压力、系统阻力均有下降，从而节省压缩机、循环机、冰机电耗，加上发电，合计可降低吨氨电耗80-100kwh；
5、因内件为空筒，原有塔内换热器的位置用于装填催化剂，使触媒装填量可增加10%。
除了上面所述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外，本发明的无换热器前中置废锅组合型氨/醇塔内件所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步详细的说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中：1第一单元内件，2第二单元内件，3第三单元内件，4塔体，5前置废锅，6中置废锅，1-1第一气体分布器，1-2第一出气管，2-1第二气体分布器，2-2第二出气管，3-1第三气体分布器，3-2第三出气管，4-1进气口，4-2副线口，7塔前预热器,8蒸汽过热器。
具体实施方式
实施例：本实施例的无换热器前中置废锅组合型氨/醇塔内件如图1所示，包括塔体4、前置废锅5、中置废锅6、塔前预热器7和蒸汽过热器8，其中塔体4为筒状，其顶部侧壁具有进气口4-1，塔底中部具有塔副线口4-2，塔体4内筒中放置有首尾搭接的第一单元内件1、第二单元内件2和第三单元内件3。第一单元内件1、第二单元内件2和第三单元内件3从上到下排列，第一单元内件1的底部的凸起与其下方第二单元内件2的顶部凸缘相配合，第二单元内件2的底部的凸起与其下方第三单元内件3的顶部凸缘相配合,相邻单元内件的顶端与底部封头之间具有空间。第一单元内件1内安装有第一气体分布器1-1和第一出气管1-2，第二单元内件2内安装有第二气体分布器2-1和第二出气管2-2，第三单元内件3内安装有第三气体分布器3-1第一单元内件1底部安装有第一篦板，第一出气管1-2穿过第一篦板，第二单元内件2底部安装有第二篦板，第二出气管2-2穿过第二篦板，第三出气管3-2穿过第三篦板。在第一、第二和第三篦板上均铺设催化剂形成触媒层。在每只单元的进出口管上安装有触媒层测温装置。塔前预热器7将第三出气管3-2的热量与第一气体分布器1-1的进气进行交换，前置废锅5将第一出气管1-2输出介质产汽降温后输入第二气体分布器2-1。蒸汽过热器8利用第二出气管2-2的介质对前置废锅5和中置废锅6产的饱和蒸汽进行过热，介质降温后输入中置废锅6再次产汽降温，进而进入第三气体分布器3-1。
使用时，循环油分出口气进塔环隙下行，即从进气口4-1属于沿着塔体4内壁与第一单元内件1、第二单元内件2和第三单元内件3之间的环状间隙向下，从与三个反应内件的外壁进行热交换，从塔下部出并进入塔外部的塔前预热器7，与第三出气管3-2排出的第三单元内件3反应后高温气换热，温升至350-400℃，经中心管从塔顶出进合成塔大盖电炉丝孔入到第一气体分布器1-1，与第一单元内件1中的触媒层反应。
第一单元内件1中反应后高温气通过第一出气管1-2从塔顶出进前置废锅5，产4.0-5.0MPa蒸汽降温后，从塔顶进入第二气体分布器2-1，在第二单元内件2中的触媒层的催化下进行合成氨或合成醇的放热反应。
第二单元内件2中反应后高温气经出第二出气管2-2从塔顶出进入蒸汽过热器8，将前置废锅5和中置废锅6产的饱和蒸汽过热至400℃送背压发电机组发电或驱动造气风机。出蒸汽过热器8的气进中置废锅6产汽降温，然后从塔底现塔副线口4-2进入第三单元内件3的第三气体分布器3-1，与其中的触媒层进行第三次合成催化反应，反应后高温气从现塔二进口出进塔前预热器7内降温后进水冷器，走现流程完成循环。
本实施例的无换热器前中置废锅组合型氨/醇塔内件此内件把现在的内件分布三只独立单元内件，一起放在合成塔内筒中，需要检修和更换催化器时只需要打开塔顶盖，将内件逐一吊装出来即可。而且每只单元内件为空筒，里面只有一进气分布器和一根反应后气出气管，该内件实质上就是把现在复杂结构的内件变成三只简单的氨醇的合成反应器，结构非常简单。而且把移走反应热的方法在塔外进行，不像现的合成塔在都在塔内换热器进行，使内件结构变得非常简单，并且克服了现有合成塔内件结构复杂和存在冷管效应、氨净值低、蒸汽品位低等方面的不足之处。
以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行实施方式进行多种变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种无换热器前中置废锅组合型氨/醇塔内件，包括塔体、前置废锅和中置废锅，所述塔体内安装有首尾搭接的第一单元内件、第二单元内件和第三单元内件，所述第一单元内件内安装有第一气体分布器和第一出气管，所述第二单元内件内安装有第二气体分布器和第二出气管，所述第三单元内件内安装有第三气体分布器和第三出气管，其特征在于：还包括塔前预热器与蒸汽过热器，所述塔前预热器的输出端连接第一气体分布器，所述第三出气管连接到塔前预热器，所述前置废锅和中置废锅的蒸汽输出端连接到蒸汽过热器；所述前置废锅连接于第一出气管和第二气体分布器之间，所述第二出气管依次连接蒸汽过热器和中置废锅，所述中置废锅连接到第三气体分布器。
2.根据权利要求1所述的无换热器前中置废锅组合型氨/醇塔内件，其特征在于：所述塔体顶部侧壁具有进气口，塔体底部具有副线口，所述进气口通过塔内环隙连通到副线口，所述副线口连接到塔前预热器的输入端。
3.根据权利要求1所述的无换热器前中置废锅组合型氨/醇塔内件，其特征在于：所述第一单元内件、第二单元内件和第三单元内件的直径相同，第一单元内件的底部的凸起与其下方第二单元内件的顶部凸缘相配合，第二单元内件的底部的凸起与其下方第三单元内件的顶部凸缘相配合。
4.根据权利要求1所述的前中置废锅组合节能型氨/醇合成塔内件，其特征在于：所述第一单元内件底部安装有第一篦板，所述第一出气管位于所述第一篦板的下方，所述第一出气管安装有测温装置，所述第一气体分布器的进气管上装有测温装置。
5.根据权利要求1所述的前中置废锅组合节能型氨/醇合成塔内件，其特征在于：所述第二单元内件底部安装有第二篦板，所述第二出气管穿设于所述第二篦板上，所述第二出气管安装有测温装置，所述第二气体分布器的进气管上装有测温装置。
6.根据权利要求1所述的前中置废锅组合节能型氨/醇合成塔内件，其特征在于：所述第三单元内件底部安装有第三篦板，所述第三出气管位于所述第三篦板下方，所述第三出气管安装有测温装置，所述第三气体分布器的进气管上装有测温装置。
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