[其他]氨合成塔

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85107685
• 申請日: 1986-10-14
• 公開（公告）號: CN85107685A
• 公開（公告）日: 1987-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施谷安
• 申請（專利權(quán)）人: 江西氨廠
• 主分類號: C01B1/04
• 分類號: C01B1/04;B01J3/04;B01J8/02
• 代理公司: 江西省專利服務(wù)中心
• 代理人: 蔡清秀

本發(fā)明用于合成氨工業(yè)的氨合成塔，甲醇生產(chǎn)裝置的甲醇合成塔亦可套用。

氨合成塔是合成氨工業(yè)系統(tǒng)工程的關(guān)鍵控制，生產(chǎn)工況的溫度為500℃左右，壓力為300大氣壓以上，塔內(nèi)空間甚為可貴，是節(jié)能高產(chǎn)、內(nèi)件結(jié)構(gòu)探研不息的重大課題，其反應(yīng)式如下：

現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)件型式名目繁多，本發(fā)明就是在這些內(nèi)件的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。1977年湖北化工設(shè)計院主編的<氨合成塔>和1981年上海化工學(xué)院合編<無機化工反應(yīng)工程>P220～264已初步闡明氨合成塔現(xiàn)狀。

在公知的技術(shù)中，理論上以多段間接換熱式內(nèi)件為優(yōu)催化劑床層溫度和氨產(chǎn)量接近最佳值。但這種結(jié)構(gòu)并未能推廣，原因是催化劑布設(shè)在換熱器中間，尤其是大型氨合成塔及甲醇合成塔很難在催化床中裝配冷管，在各段催化床間裝置換熱器也很困難，檢修和充裝催化劑相當(dāng)麻煩。國內(nèi)尚無多段間接換熱式結(jié)構(gòu)：國外力圖使用并費力地到過三段，一般只采用二段。現(xiàn)在大型塔主要是多段直接換熱式內(nèi)件（冷激式），中小型塔主要是連續(xù)換熱式內(nèi)件。冷激式是氫氮原料混合氣直接摻入降溫，沖淡了產(chǎn)品氨的出口濃度，比間接換熱式產(chǎn)量下降9.8%。連續(xù)換熱式結(jié)構(gòu)有多種，但催化床層溫度分布和氨含量都較多偏離最佳值。

本發(fā)明氨合成塔，其內(nèi)件是由<多段間接換熱集裝筐>、十字管節(jié)和現(xiàn)有技術(shù)的零部件構(gòu)成，其基本結(jié)構(gòu)框圖如圖8。

本發(fā)明的氨合成塔內(nèi)件的催化劑筐體，是一種可拆式的<多段間接換熱集裝筐>，既實用，又符合理論上是優(yōu)惠的多段間接換熱型，其結(jié)構(gòu)原理是，每個段都是由盛裝催化劑的圓筒鋼體，盤管式中間換熱器和內(nèi)外密封套三部件組成，利用各段間設(shè)置的連接器件，將數(shù)個這樣的段集裝成多段總體筐。此后，可裝上現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)筒，應(yīng)用現(xiàn)有的條件，就可完成一次性整體吊裝入塔和全塔的裝配。

此種氨合成塔，可適應(yīng)現(xiàn)有技術(shù)的付產(chǎn)蒸汽式和非付產(chǎn)蒸汽式兩種熱回收塔型。

<多段間接換熱集裝筐>可分為二種，即：

多段復(fù)合集裝筐，

多段單一集裝筐，

多段復(fù)合集裝筐，比多段單一集裝筐阻力小，總段數(shù)以3～5段為宜整個筐體是由上部數(shù)個平段和下部一個或二個凸凹雙層嚙合段構(gòu)成。（前面框圖就是多段復(fù)合集裝筐）

多段單一集裝筐，是筐內(nèi)每個段全是平段，結(jié)構(gòu)簡化，阻力則稍高于前者，總段數(shù)仍以3～5段為宜。（省略框圖）

以下按示意圖描述本發(fā)明的實質(zhì)：

圖1，為本發(fā)明付產(chǎn)蒸汽氨合成塔立面剖視圖。

圖中描述整個內(nèi)件是由五段復(fù)合集裝筐〔1-10〕，十字管節(jié)〔11〕和現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)筒〔12〕、中心管〔13〕下部螺旋板換熱器〔14〕構(gòu)成（也可以是列管式換熱器）。上部是三個平段，下部為二個凸凹雙層嚙合段。

三個平段都是由下列部件組成：

套插式催化劑平段筐〔1〕

暫時性內(nèi)、外密封套〔2〕〔3〕（筐體的第一個平段可以全部省略而若是使用單一集裝筐，最末平段的外密封套可以省略）

套插式盤管換熱器〔4〕

補償連接器〔5〕

進、出引氣管節(jié)〔6〕〔7〕

二個凸凹嚙合段都是由下列部件構(gòu)成：

套插式凸層筐〔8〕

暫時性內(nèi)、外密封套〔2〕〔3〕^＊（最末凹層可以省略外密封套〔3〕）

套插式凹層筐〔9〕

補償連接器〔5〕^＊

進、出引氣管節(jié)〔6〕〔7〕^＊

套插式盤形中間換熱器〔4〕^＊

蓋板〔10〕

（^＊部件〔2〕〔3〕〔4〕〔5〕〔6〕〔7〕，因各段相同，圖I只在一處標(biāo)出）

各零部件，除補償連接器內(nèi)的填料和暫時性內(nèi)、外密封套外，均為不銹鋼材（1Cr18Ni9Ti或0Cr18Ni9Ti）。

以下論述平段的零件制作和功能：

圖1中，是三個平段，相應(yīng)有三個套插式催化劑平段筐〔1〕。

三個套插式平段筐〔1〕，為厚度不同的板材卷制，金加工和組焊而成，是盛裝催化劑的容器。

圖2，是圖1中部件一套插式催化劑平段筐〔1〕的立面剖視和俯視圖。

圖中描述三個套插式催化劑平段筐〔1〕都是由下列零件組成，多孔外筒體〔15〕

多孔內(nèi)筒體〔16〕

套管〔17〕

花板〔18〕