[其他]氨合成塔等的控制裝置

無效

• 申請號: 87108165
• 申請日: 1987-12-22
• 公開（公告）號: CN87108165A
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發明（設計）人: 漢斯·約亞奇姆;赫伯特;海茵茨·格拉夫
• 申請（專利權）人: 尤德有限公司
• 主分類號: C01C1/04
• 分類號: C01C1/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 隗永良,羅英銘

本發明涉及一種用于控制氨合成塔等的裝置，所述氨合成塔具有一個工藝氣的進口和一個工藝氣的出口，至少一個換熱器和至少一個催化劑床，還具有另外一個氣體進口和一個中心管，還具有一個通往熱交換器或分別通往催化劑床的工藝氣供應管線。換熱器安置在相對于中心管處于動態平衡的位置上，第一個催化劑床則也以動態平衡的位置安置在換熱器的周圍。

據已知的技術，進行放熱的催化氣體反應以合成氨或甲醇的裝置在設計時都考慮到，為達到控制的目的，通過一個分立的氣體供應線使冷的進料氣體通入壓力容器，并在安置在第一個催化劑床的換熱器通道內與工藝氣流混合。合成塔具有兩個帶有熱交換器的催化劑床時，熱交換器在催化劑床內與其同軸安置。這是已知的實施方案，見申請人的第3343114號專利。

按照DE-PS2710247，有一公知的方法，就是工藝氣流是由兩部分氣流組成的，其中至少一個氣流是可以根據溫度和/或數量進行調節的，以便獲得理想的工藝狀態。在各種情況下，氣流的合并都是在進入第一個催化劑床之前完成的。

已知的控制設備都不能利用旁路控制器件使控制氣全部繞開第一催化劑床和換熱器以使控制氣體與已經通過了換熱器和催化劑床的氣體流混合。

本發明的目的是提供一種解決方案，使得控制氣、冷卻氣或某些工藝氣在不同的溫度和/或多種狀況下，在反應器的任何部位分別進入氣體流。采用的方案的設計應使得混合物料或旁路線能全部關閉或部分開放或全部開放。

使用如上所述的裝置可以實現本發明的目的，即為達到控制溫度的目的，作為控制氣的進氣管的中心管在整個換熱器的長度上延伸，且在中心管的下端裝有可調節的開孔，以便使得至少部分控制氣混合氣體在工藝氣流通過催化劑床之前進入工藝氣流和/或使控制氣混合氣體在工藝氣通過催化劑床和換熱器之后進入工藝氣流。

采用這種解決方案，可調節的中心管能使得進入的控制氣體在極點以直角通過換熱器進入已經通過了第一個催化劑床的工藝氣流，接著進入換熱器，也就是使控制氣通入準備進入下一個催化劑床的工藝氣流。

本發明的一個實施方案是以這樣的形式設計的：使工藝氣通過換熱器的導向管束以一定間距包圍著可調節的中心管。這樣設計的優點在于換熱器和中心旁路管的設計可以相對簡化。一般來說，特殊的彎頭或類似的管件就可以不用了。

本發明一個特別有利的實施方案提供了以相互依賴的關系同步調節中心管的分配孔群，這種控制不僅用于獲得控制位置，例如，控制管一個出口完全關閉而另一個完全開放或者相反，而且可以用于任何中間位置的同步調節，也就是使不同量的控制氣與現存工藝氣流混合。

為了控制流量，在中心管的下端設有用帶有軸向開口的活塞進行調節的開孔?？烧{節的開孔通入循環氣體的流動通道。這種形式的控制特別容易實現，雖然本發明并不僅限于這種形式的變型。通過推動具有軸向開孔的活塞，可以部分開放或關閉中心管下部的側面開孔。如對活塞進行適當的設計，旋轉活塞也能達到同樣的效果。

本發明上述的實施方案使得控制器件的一部分設計成一汽缸狀，這樣適當的管底口邊的設計應該是由一個連接在氣缸上的密封元件來密封的，本發明中正是以這種構想設計的。特別是在具有若干個催化劑床，并有換熱器同心地安置在其內部的情況下，本發明提供中心管和/或可調整出口的調節器貫穿至少再一個換熱器。這里，上面提到的事實再次被證明，也就是本發明的特別優點在于可以簡化對控制氣流的控制。由于控制氣流在任何需要的地方隨時都可以被采用，因此任何狀況都能得到精確控制。

本發明的一個更具特點的實施方案是在冷卻殼體用的冷工藝氣從下部經第三個催化劑床由中心流入，進入第二個換熱器的通道的情況下，設置了一個控制元件。該控制元件使至少部分較冷的殼體氣的混合氣在工藝氣進入第三個催化劑床之前與工藝氣混合。這樣，較冷的殼體氣就不僅是以傳統的方式通過第二個和第一個換熱器被加熱。同時使得將部分控制氣用于第三個催化劑床成為可能?；蛘呦喾?，采用這些設計，當然也能使大量殼體氣被引入上部第一個和第二個催化劑床。

最后，如果使用第二個中心管穿過第一個中心管并使之通向下面的換熱器用以在工藝氣流到達第三個催化劑床前使控制氣與之混合，會更為有利。

這里必須指出：同心管束的分級布置可使幾路控制氣流被同時引入，這種布置并不僅限于二元的實例中。根據級數可采用幾種這種類型的同心管束。

下面，本發明將輔以附圖加以詳述：

圖1????是按照本發明的一個具有兩個催化劑床和一個控制元件裝置的剖視圖。