一、產(chǎn)品規(guī)格

本公司可以根據(jù)用戶的需求提供塔徑Φ1200-Φ3200的整套設(shè)備，也可以根據(jù)用戶的需求單獨(dú)提供Φ1200-Φ3200的內(nèi)件或外筒設(shè)備，或者也可以根據(jù)用戶現(xiàn)有的設(shè)備狀況，為用戶提供技術(shù)改造服務(wù)。

二、技術(shù)概況

目前，國(guó)內(nèi)外規(guī)模較大的甲醇生產(chǎn)裝置，普遍采用低壓合成工藝。國(guó)外企業(yè)選用的低壓甲醇合成技術(shù)，主要有：ICI絕熱型冷激式、Lurgi管殼式、Linde螺旋管式、NEC雙套水冷式等，總的來(lái)講國(guó)外產(chǎn)品不僅價(jià)格昂貴，而且在技術(shù)上也沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)企業(yè)選用的低壓甲醇合成技術(shù)，主要以冷管型氣氣換熱為主的低壓甲醇塔，它由傳統(tǒng)塔型經(jīng)過(guò)改進(jìn)而成，它具有產(chǎn)能大、阻力小、消耗低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在明顯的不足。

本公司針對(duì)現(xiàn)有的冷管型低壓甲醇合成塔存在的不足，揚(yáng)長(zhǎng)避短，開(kāi)發(fā)出了一種床層溫度分布更為理想、反應(yīng)效率更高、觸媒壽命更長(zhǎng)，觸媒裝填系數(shù)高，結(jié)構(gòu)安全可靠，觸媒裝卸方便的等溫冷管型低壓甲醇合成塔。

三、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

本合成塔包含外筒和內(nèi)件，外筒包含上封頭、筒體、下封頭和支架，上封頭上有進(jìn)氣口，下封頭上有出氣口和觸媒卸出口；上封頭、筒體和隔板之間采用榫槽面密封。內(nèi)件包含隔板和冷管膽。在冷管膽的結(jié)構(gòu)上，我們實(shí)施了兩項(xiàng)重大革新，一是將上分氣管、下分氣管改為圓形直管，并將上、下分氣管在合成塔的徑向平面上均勻?qū)ΨQ分布，使每一冷管與它所相鄰的冷管之間呈等距離分布，以此不僅可以大幅度地提高換熱效率，降低觸媒層的徑向同平面溫差，進(jìn)而使得觸媒保持高活性，反應(yīng)效率有了大幅度提高，觸媒的使用壽命進(jìn)一步延長(zhǎng)；另一個(gè)重大革新是組成冷管膽的每個(gè)冷管束可以做成獨(dú)立的子系統(tǒng)，更加有利于設(shè)備檢修和維護(hù)。在塔的下方安裝有觸媒卸出口，以便于更換觸媒。使用榫槽面密封結(jié)構(gòu)技術(shù)，使得密封效果更好，使用方便可靠。

本技術(shù)工藝流程是，新鮮氣經(jīng)補(bǔ)氣油水分離器除去油水后與循環(huán)氣混合，經(jīng)塔外換熱器預(yù)熱至一定溫度，從合成塔上部進(jìn)氣口進(jìn)入合成塔，氣體通過(guò)引氣管、上分氣管，經(jīng)下行冷管、下分氣管、上行冷管預(yù)熱，氣體自上而下通過(guò)觸媒層進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，反應(yīng)后氣體從塔底部出氣口出塔，進(jìn)入廢熱鍋爐回收熱能后，經(jīng)水冷器降至常溫，進(jìn)入甲醇分離器分離甲醇后，一部分氣體經(jīng)醇洗塔除凈甲醇后放空或送氫回收裝置回收氫氣，其余氣體經(jīng)循環(huán)機(jī)壓縮并除去油水后與補(bǔ)充新鮮氣混合循環(huán)使用。低壓甲醇合成工藝流程如下圖：

四、主要特點(diǎn)

本低壓甲醇合成塔與傳統(tǒng)的冷管型低壓甲醇合成塔相比，具有以下特點(diǎn)：

由于本塔將上分氣管、下分氣管改為圓形直管，并將上、下分氣管在合成塔的徑向平面上均勻?qū)ΨQ分布，使每一冷管與它所相鄰的冷管之間呈等距離分布，以此不僅可以大幅度地提高換熱效率，降低觸媒床層的徑向溫差，而且也更有利于及時(shí)移走觸媒層的反應(yīng)熱，進(jìn)而使得觸媒保持高活性，反應(yīng)效率有了大幅度提高，觸媒的使用壽命進(jìn)一步延長(zhǎng)。

由于本塔的氣流分布合理，循環(huán)氣量較低，同平面溫差小，醇凈值高，塔內(nèi)阻力較小，系統(tǒng)阻力較低，有利于降低循環(huán)機(jī)的動(dòng)力消耗。

由于本塔使用榫槽面密封結(jié)構(gòu)技術(shù)，使得密封效果更好，使用方便可靠；冷管膽的每個(gè)冷管束可以做成獨(dú)立的子系統(tǒng)，更加有利于設(shè)備檢修和維護(hù)。

通過(guò)塔外設(shè)置廢熱鍋爐，最大限度地回收反應(yīng)熱能，能產(chǎn)生0.4MPa（絕）低壓蒸汽，供甲醇精餾或合成氨系統(tǒng)造氣等工序使用，蒸汽產(chǎn)量≥600kg/tCH₃OH。

通過(guò)優(yōu)化工藝及設(shè)備的設(shè)計(jì)，充分、合理地發(fā)揮裝置的能力，采用改進(jìn)的內(nèi)件和注重余熱回收，有效地降低了電耗、增加了副產(chǎn)蒸汽量，延長(zhǎng)了觸媒的使用壽命，有效地降低了運(yùn)行成本。

由于本塔設(shè)置有觸媒自卸機(jī)構(gòu)，可方便地更換觸媒。

我公司已對(duì)本等溫冷管型低壓甲醇合成塔技術(shù)向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提出了專利申請(qǐng)。

 

    在轉(zhuǎn)化供氣未完全滿量的工況下，即轉(zhuǎn)化氣流量為11458Nm³／h，組分(％)為：CH₄5.29、CO10.88、CO₂10.29、H₂73.54；入塔氣壓力4.9MPa，入塔氣溫度167.3℃，入塔氣組成(％)：CH₄16.25、CO2.32、CO₂2.12、H₂79.31，床層熱點(diǎn)溫度229.4℃；軸向溫差10℃，平面溫差0.5～1.7℃；出塔氣溫度223.7℃，出塔氣量68515Nm³／h，塔阻<0.05MPa。系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)溫度見(jiàn)表2。