一、產品規格

本公司可以根據用戶的需求提供塔徑Φ1200-Φ3200的整套設備，也可以根據用戶的需求單獨提供Φ1200-Φ3200的內件或外筒設備，或者也可以根據用戶現有的設備狀況，為用戶提供技術改造服務。

二、技術概況

目前，國內外規模較大的甲醇生產裝置，普遍采用低壓合成工藝。國外企業選用的低壓甲醇合成技術，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，總的來講國外產品不僅價格昂貴，而且在技術上也沒有明顯優勢。國內企業選用的低壓甲醇合成技術，主要以冷管型氣氣換熱為主的低壓甲醇塔，它由傳統塔型經過改進而成，它具有產能大、阻力小、消耗低等優點，但也存在明顯的不足。

本公司針對現有的冷管型低壓甲醇合成塔存在的不足，揚長避短，開發出了一種床層溫度分布更為理想、反應效率更高、觸媒壽命更長，觸媒裝填系數高，結構安全可靠，觸媒裝卸方便的等溫冷管型低壓甲醇合成塔。

三、結構特點

本合成塔包含外筒和內件，外筒包含上封頭、筒體、下封頭和支架，上封頭上有進氣口，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。內件包含隔板和冷管膽。在冷管膽的結構上，我們實施了兩項重大革新，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對稱分布，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，進而使得觸媒保持高活性，反應效率有了大幅度提高，觸媒的使用壽命進一步延長；另一個重大革新是組成冷管膽的每個冷管束可以做成獨立的子系統，更加有利于設備檢修和維護。在塔的下方安裝有觸媒卸出口，以便于更換觸媒。使用榫槽面密封結構技術，使得密封效果更好，使用方便可靠。

本技術工藝流程是，新鮮氣經補氣油水分離器除去油水后與循環氣混合，經塔外換熱器預熱至一定溫度，從合成塔上部進氣口進入合成塔，氣體通過引氣管、上分氣管，經下行冷管、下分氣管、上行冷管預熱，氣體自上而下通過觸媒層進行甲醇合成反應，反應后氣體從塔底部出氣口出塔，進入廢熱鍋爐回收熱能后，經水冷器降至常溫，進入甲醇分離器分離甲醇后，一部分氣體經醇洗塔除凈甲醇后放空或送氫回收裝置回收氫氣，其余氣體經循環機壓縮并除去油水后與補充新鮮氣混合循環使用。低壓甲醇合成工藝流程如下圖：

四、主要特點

本低壓甲醇合成塔與傳統的冷管型低壓甲醇合成塔相比，具有以下特點：

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對稱分布，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移走觸媒層的反應熱，進而使得觸媒保持高活性，反應效率有了大幅度提高，觸媒的使用壽命進一步延長。

由于本塔的氣流分布合理，循環氣量較低，同平面溫差小，醇凈值高，塔內阻力較小，系統阻力較低，有利于降低循環機的動力消耗。

由于本塔使用榫槽面密封結構技術，使得密封效果更好，使用方便可靠；冷管膽的每個冷管束可以做成獨立的子系統，更加有利于設備檢修和維護。

通過塔外設置廢熱鍋爐，最大限度地回收反應熱能，能產生0.4MPa（絕）低壓蒸汽，供甲醇精餾或合成氨系統造氣等工序使用，蒸汽產量≥600kg/tCH₃OH。

通過優化工藝及設備的設計，充分、合理地發揮裝置的能力，采用改進的內件和注重余熱回收，有效地降低了電耗、增加了副產蒸汽量，延長了觸媒的使用壽命，有效地降低了運行成本。

由于本塔設置有觸媒自卸機構，可方便地更換觸媒。

我公司已對本等溫冷管型低壓甲醇合成塔技術向國家知識產權局提出了專利申請。

 

    在轉化供氣未完全滿量的工況下，即轉化氣流量為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。系統各節點溫度見表2。