一种新型高效甲醇合成塔制造技术

一种新型高效甲醇合成塔，包括塔体，所述塔体的顶部设有供气喷口，底部设有甲醇出口，所述塔体被隔板分隔成若干个反应腔；所述反应腔之间通过配气管和集液管连通；所述反应腔内设有组合塔盘；所述组合塔盘包括第一塔盘和第二塔盘；所述第一塔盘位于第二塔盘的上方；所述第一塔盘和第二塔盘上均设有若干个锥形空腔；所述锥形空腔的底部开口，与所在塔盘的下部空间连通；所述第一塔盘上的锥形空腔和第二塔盘上的锥形空腔的形状大小、数量和开设位置均相同；所述第一塔盘和第二塔盘相互配合形成反应层；所述反应层内填充有颗粒催化剂；所述第一塔盘上的锥形空腔的的顶部设有第二进气口；所述第二塔盘上的锥形空腔的底部开口边缘设有出液口。

A New High Efficiency Methanol Synthesizer

A new type of efficient methanol synthesis tower includes a tower body, the top of which is provided with an air supply nozzle, and the bottom of which is provided with a methanol outlet. The tower body is separated into several reaction chambers by a separator; the reaction chambers are connected by a distribution pipe and a liquid collecting pipe; the reaction chamber is provided with a combined tray; the combined tray comprises a first tray and a second tray; the first tray is located in the first tray. Above the two trays, there are several conical cavities on the first tray and the second tray; the bottom opening of the conical cavity is connected with the lower space of the tray; the shape, size, number and opening position of the conical cavity on the first tray and the conical cavity on the second tray are the same; the first tray and the second tray cooperate with each other to form a reaction layer; The reaction layer is filled with granular catalyst; a second inlet is arranged at the top of the conical cavity on the first tray; and a liquid outlet is arranged at the bottom opening edge of the conical cavity on the second tray.

【技术实现步骤摘要】
一种新型高效甲醇合成塔
本技术涉及一种甲醇合成装置，特别是一种新型高效甲醇合成塔。
技术介绍
甲醇是一种无色有酒精易挥发的液体，用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、甲铵等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。在工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳加压催化加氢的方法。现有技术通常采用将一氧化碳和氢气的混合气通入设有颗粒催化剂的反应管束中的方式来制得甲醇。采用这种方式随着混合气在管束中向下流动，与催化剂接触反应，生成甲醇和副反应物，反应管下段的混合气的浓度越来越低，甲醇合成反应的转化效率逐渐降低，其整体的转化效率不高。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种新型高效甲醇合成塔，有效的提高甲醇合成反应的效率，增加合成反应的换热面积，增加甲醇合成反应的转化率。本技术采用的技术方案如下：一种新型高效甲醇合成塔，包括塔体，所述塔体的顶部设有供气喷口，底部设有甲醇出口，所述塔体被隔板分隔成若干个反应腔；所述反应腔之间通过配气管和集液管连通；所述反应腔内设有组合塔盘；所述组合塔盘包括第一塔盘和第二塔盘；所述第一塔盘位于第二塔盘的上方；所述第一塔盘和第二塔盘上均设有若干个锥形空腔；所述锥形空腔的底部开口，与所在塔盘的下部空间连通；所述第一塔盘上的锥形空腔和第二塔盘上的锥形空腔的形状大小、数量和开设位置均相同；所述第一塔盘和第二塔盘相互配合形成反应层；所述反应层内填充有颗粒催化剂；所述第一塔盘上的锥形空腔的的顶部设有第二进气口；所述第二塔盘上的锥形空腔的底部开口边缘设有出液口。上述结构中，塔体被隔板分隔成若干个反应腔，每一个反应腔通过配气管和集液管连通。低温混合气从合成塔的顶部进入，经由配气管输送到每一个反应腔的内进行反应。在反应腔内，低温混合气通过第一塔盘上的第二进气口进入反应层内与颗粒催化剂接触进行反应，生成的甲醇沿反应层的倾斜面下滑，从第二塔盘的出液口排出。每一个反应腔生成的甲醇经集液管输送至甲醇合成塔的底部，最终由甲醇出口排出。上述结构中，第一塔盘上设有多个第二进气口，第二塔盘上设有多个出液口，采用这种结构，避免了后续进入的低温混合气和正在反应的催化剂长时间接触而被降低浓度，最终导致转化效率降低的情况。其中，反应腔内的反应层由设有多个锥形空腔的第一塔盘和第二塔盘上的相互配合形成，增加了催化剂的填充体积，增加了合成反应的转化效率，同时甲醇合成塔内设有多个反应腔，多个反应腔同时发生反应，进一步增加了合成反应的转化效率。第一塔盘和第二塔盘上的锥形空腔结构还增加了合成反应的换热面积，加速散热，避免了高温造成副产物的增加和影响催化剂的活性。第一塔盘和第二塔盘均固定连接在塔体内侧壁上。颗粒催化剂为铜基催化剂。第一塔盘上的锥形空腔包括底部开口，其底部开口可以为圆形或多边形。上述结构中，第一塔盘和第二塔盘上的锥形空腔的形状大小、数量和开设位置均相同。形状大小相同的意思为锥形空腔的底部开口和锥形空腔的高度相同，例如当锥形空腔的底部为圆形开口时，形状大小相同的意思为锥形空腔底部圆形开口的半径相同和锥形空腔的高度相同。第二塔盘上的锥形空腔的底部开口边缘均匀设有至少三个出液口。进一步的，所述第一塔盘的上方设有塔帽；所述塔帽上设有若干个锥形空腔；所述塔帽上的锥形空腔的底部开口，与塔帽的下部空间连通，所述塔帽上的锥形空腔与第一塔盘上的锥形空腔的形状大小、数量和开设位置相同，所述塔帽与第一塔盘相互配合形成冷却层；所述塔帽上的锥形空腔的底部开口边缘设有第一进气口。甲醇的合成反应是一个放热反应，反应产生的热量会提高合成反应的温度，降低催化剂的活性。上述结构中，低温混合气从甲醇合成塔的供气喷口进入塔内，从第一进气口通过先进入冷却层，在流经冷却层的过程中，可以对催化剂所在的反应层进行均匀降温，避免合成反应释放的热量降低催化剂的活性，增加合成反应的转化效率和混合气的转化率，增加催化剂的使用寿命。塔帽上的锥形空腔的底部开口边缘均匀设有至少三个第一进气口。进一步的，所述反应腔的内侧壁上连接有上管板；所述上管板位于塔帽的上方，所述上管板和塔帽之间竖直设有若干进气管；所述进气管的上端贯穿上管板，其下端与塔帽的第一进气口连通。在甲醇的生产过程中，为了加快反应的进行和减少副反应物的产生，通常使合成反应在高压下进行，高压的低温合成气会由甲醇合成塔顶部的供气喷口进入塔内。塔帽上方的上管板，可以对塔帽起一定的保护作用，避免高压的混合气直接喷射到供气喷口下方的塔帽上，对塔帽造成损坏。上管板固定连接在塔体内侧壁上。进一步的，所述反应腔内侧壁上连接有上管板；所述上管板位于第一塔盘的上方，所述上管板和第一塔盘之间竖直设有若干进气管；所述进气管的上端贯穿上管板，其下端与第一塔盘上的第二进气口连通。上管板的设置可以对第一塔盘起一定保护作用，避免高压的低温混合气直接喷射到供气喷口下方的第一塔盘上，对第一塔盘造成损坏。上管板固定连接在塔体内侧壁上。进一步的，所述反应腔的内侧壁上连接有下管板；所述下管板位于第二塔盘的下方，所述下管板与第二塔盘之间竖直设有若干出液管；所述出液管的上端与出液口连通，其下端贯穿下管板。在塔体侧壁上还设有若干进水管和出水管。当塔内反应腔内第一塔盘上方设有塔帽时，塔帽和上管板、第二塔盘与下管板构成两个封闭的空间，将进水管和出水管与这两个封闭空间连通，对其注入冷却水，对催化剂所在反应层进行降温，避免高温降低催化剂的活性，提高甲醇合成反应的转化效率和转化率。当塔内反应腔内没有塔帽时，上管板位于第一塔盘上方，上管板和第一塔盘、第二塔盘和下管板构成两个封闭空间，将进水管和出水管与这两个封闭空间连通，对其注入冷却水，对反应层进行降温。进水管和出水管和水箱连通。进一步的，所述反应腔的上部侧壁上设有配气口；所述配气口位于上管板上方，所述配气口与配气管连通。低温混合气从甲醇合成塔的顶部的供气喷口进入，再经由配气管输送到每一个反应腔的上方。进一步的，所述反应腔的底部侧壁上设有集液口；所述集液口位于下管板的下方，所述集液口与集液管连通。经由组合塔盘生成的甲醇从反应腔的底部侧壁的集液口排出，经由集液管输送至甲醇合成塔底部。配气管和集液管将每一个反应腔连通，并联发生反应。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1、在本技术中，第一塔盘上设有多个第二进气口，第二塔盘上设有多个出液口，采用这种结构，避免了后续进入的低温混合气和正在反应的催化剂长时间接触而被降低浓度，最终导致转化效率降低的情况。其中，反应腔内的反应层由设有多个锥形空腔的第一塔盘和第二塔盘上相互配合形成，增加了催化剂的填充体积，增加了合成反应的转化效率，同时甲醇合成塔内设有多个反应腔并联同时发生反应，进一步增加了合成反应的转化效率；2、在本技术中，在塔帽上设置上管板，避免高压的低温混合气直接喷射到供气喷口下方的塔帽上，对塔帽造成损坏；3、在本技术中，反应层由设有多个锥形空腔的第一塔盘和第二塔盘的相互配合形成，增加了合成反应的换热面积，加速散热，避免了高温造成副产物的增加，影响催化剂的活性，增加合成反应的转化效率和转化率；4、在本技术中，在反应层的上下密闭空间注水，对反应层进行降温，避免高温降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型高效甲醇合成塔，包括塔体（1），所述塔体（1）的顶部设有供气喷口（7），底部设有甲醇出口（13），其特征在于，所述塔体（1）被隔板（14）分隔成若干个反应腔；所述反应腔之间通过配气管（6）和集液管（11）连通；所述反应腔内设有组合塔盘；所述组合塔盘包括第一塔盘（10）和第二塔盘（4）；所述第一塔盘（10）位于第二塔盘（4）的上方；所述第一塔盘（10）和第二塔盘（4）上均设有若干个锥形空腔；所述锥形空腔的底部开口，与所在塔盘的下部空间连通；所述第一塔盘（10）上的锥形空腔和第二塔盘（4）上的锥形空腔的形状大小、数量和开设位置均相同；所述第一塔盘（10）和第二塔盘（4）相互配合形成反应层；所述反应层内填充有颗粒催化剂（5）；所述第一塔盘（10）上的锥形空腔的顶部设有第二进气口（19）；所述第二塔盘（4）上的锥形空腔的底部开口边缘设有出液口（20）。

【技术特征摘要】
1.一种新型高效甲醇合成塔，包括塔体（1），所述塔体（1）的顶部设有供气喷口（7），底部设有甲醇出口（13），其特征在于，所述塔体（1）被隔板（14）分隔成若干个反应腔；所述反应腔之间通过配气管（6）和集液管（11）连通；所述反应腔内设有组合塔盘；所述组合塔盘包括第一塔盘（10）和第二塔盘（4）；所述第一塔盘（10）位于第二塔盘（4）的上方；所述第一塔盘（10）和第二塔盘（4）上均设有若干个锥形空腔；所述锥形空腔的底部开口，与所在塔盘的下部空间连通；所述第一塔盘（10）上的锥形空腔和第二塔盘（4）上的锥形空腔的形状大小、数量和开设位置均相同；所述第一塔盘（10）和第二塔盘（4）相互配合形成反应层；所述反应层内填充有颗粒催化剂（5）；所述第一塔盘（10）上的锥形空腔的顶部设有第二进气口（19）；所述第二塔盘（4）上的锥形空腔的底部开口边缘设有出液口（20）。2.如权利要求1所述的新型高效甲醇合成塔，其特征在于，所述第一塔盘（10）的上方设有塔帽（9）；所述塔帽（9）上设有若干个锥形空腔；所述塔帽（9）上的锥形空腔的底部开口，与塔帽（9）的下部空间连通，所述塔帽（9）上的锥形空腔与第一塔盘（10）上的锥形空腔的形状、数量和开设位置均相同，所述塔帽（9）与第一塔盘（10）相互配合形成冷却层（15）；所述塔帽（9）上的锥形空腔的底部开口边缘设有第一进气口（18）。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：王青春，赖杰懿，汪益均，吴川，
申请(专利权)人：四川蓝星机械有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51