专利名称：立式内换热式催化合成塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种塔内可装填催化剂并设置有换热结构的立式内换热式催化合成塔。
立式合成塔是甲醇、合成氨等许多化工产品生产中的常用合成反应设备。结构中除应有供装填催化剂的催化床外，一般还需设置有换热装置，既可移出反应过程中产生的热量，也有利于节约和综合利用能源。如目前所用的一种单床式甲醇合成塔，在塔内沿轴向均匀地布满冷却管，催化剂装填于冷却管外空间。工作时，冷的进塔气由各冷却管自下而上运行，既带走了管间床层的反应热，同时也使自身被预热；出冷却管上端后，再自上而下地经过催化床进行反应，最后从塔底出塔。此种结构的合成塔由于冷却管处于所装填的催化剂床层中，其冷管与总管的焊接部位易损坏，且损坏后不易发现和检修。同时因冷却管易过热，材料必须采用不锈钢，成本高。
本实用新型的目的是针对上述情况，提供一种新结构的立式内换热式催化合成塔，既可有利于获得较高的反应合成率，又能降低对冷却管所用材料的要求，提高热交换效率，并易于对设备的检查和维修。
本实用新型的立式内换热式催化合成塔，塔内可装填催化剂并设置有换热结构。其中塔体内的中央沿轴向设置有一间接式换热装置，并经分隔结构沿轴向排布有供装填催化剂的两个相互隔离的第一催化床和第二催化床。各催化床与所说换热装置间分别经导流结构保留有气流通道。该换热装置的内管进口端接进塔气口；第一催化床的始、末两端分别与所说换热装置的内管(即管程)出口端和管外腔体(即壳程)的进口相通；第二催化床的始、末两端分别与所说换热装置的管外腔体的出口及出塔气口相通。其中所说的间接式换热装置可以为常用的列管式、盘管式、螺旋板式或板壳式等结构形式的换热器。用于使各催化床与所说换热装置间保持有气流通道的导流结构，在可采用的多种常用方式中，以采用保持有气流间隙方式位于换热装置之外的套置管筒型结构为好，可使结构简化紧凑。
本实用新型合成塔在使用时，即可以单塔使用，也可以采用两塔、三塔或多塔串联的方式使用。根据需要，还可以在此结构基础上，在第一催化床层之上至少叠置一层目前常规形式带冷激结构的绝热催化床的结构。
由于本实用新型合成塔采用了中央设置形式的换热器装置，在保证热交换效率的同时又使其经导流结构而与催化床中的催化剂分隔开，不直接接触，有效地方便了对换热装置的检修和更换，同时还解决了换热器、催化床和塔体外壳间不同膨胀差的问题。
以下用附图所示的实例对本实用新型的上述内容作进一步说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于下述的实例。
图1本实用新型合成塔的一种结构形式图2本实用新型合成塔的另一种结构形式在如
图1所示的立式内换热式催化合成塔中，在塔体1内的中央沿轴向设置有一管外带有杆式或板式折流结构的中央列管式换热装置8。塔内中央设有一分隔结构3，由该分隔结构3在塔内分隔成沿轴向排布用于装填催化剂的上、下两个相互隔离的催化床2、4，并使各催化床与所说换热装置8间分别经导流结构9保留有气流通道。该导流结构9为以保持有气流间隙的方式位于换热装置之外的套置管筒型结构。该换热装置8的内管进口端接进塔气口6。第一催化床2的上下始末两端分别与换热装置8的内管出口端13和管外腔体的进口端10相通；第二催化床4的上、下始末两端分别与所说换热装置8的管外腔体出口7及出塔气口5相通。
在图2所示的合成塔中，基本结构与
图1所示的塔相同，差别仅在于在第一催化床2之上叠置有一层常规形式带冷激结构11的绝热催化床12。
权利要求1.一种立式内换热式催化合成塔，塔内可装填催化剂并设置有换热结构，其特征在于在塔体(1)内的中央沿轴向设置有一间接式换热装置(8)，并经分隔结构(3)沿轴向排布有用于装填催化剂的两个相互隔离的第一催化床(2)和第二催化床(4)，各催化床与所说换热装置(8)间分别经导流结构(9)保留有气流通道，所说换热装置(8)的内管进口端接进塔气口(6)，第一催化床(2)的始、末两端分别与所说换热装置(8)的内管出口端(13)和管外腔体的进口(10)相通，第二催化床(4)的始、末两端分别与所说换热装置(8)的管外腔体的出口(7)及出塔气口(5)相通。
2.如权利要求1所述的催化合成塔，其特征在于所说的换热装置(8)为中央列管式换热器。
3.如权利要求1所述的催化合成塔，其特征在于所说的导流结构(9)为以保持有气流间隙的方式位于换热装置(8)之外的套置管筒型结构。
4.如权利要求1至3之一所述的催化合成塔，其特征在于所说的第一催化床(2)之上可叠置至少一层带冷激结构(11)的绝热催化床(12)。
专利摘要本实用新型涉及的是一种立式内换热式催化合成塔,塔内可装填催化剂并设置有换热结构。其中塔体内的中央沿轴向设置有一间接式换热装置,并经分隔结构沿轴向排布有用于装填催化剂的第一、第二两个相互隔离的催化床。各催化床与所说换热装置间分别经导流结构保留有气流通道。该换热装置中的内管的进口端接进塔气口;第一催化床的始、末两端分别与所说换热装置的内管出口端和管外腔体进口相通;第二催化床的始、末两端分别与所说换热装置的管外腔体的出口和出塔气口相通。
文档编号B01J8/04GK2358986SQ9822840
公开日2000年1月19日 申请日期1998年3月9日 优先权日1998年3月9日
发明者曾纪龙, 熊兴和 申请人:中国成达化学工程公司