专利名称：碳钢带保护层的甲醇合成塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有固定管状通道组件的热交换装置，具体的说是一 种碳钢带保护层的甲醇合成塔。
技术背景甲醇合成塔是甲醇生产的核心设备，在结构、材料、操作等方面都有严 格的要求。传统的甲醇合成塔反应管束一般固定在上下管板上，上下管板分别焊接在壳体上。由于甲醇合成工艺操作压力高达5 脂Pa，温度220 270 °C，工艺操作条件苛刻，因此反应管多采用双钼钢材料，价格昂贵。 发明内容本实用新型的目的在于提供一种造价较低的碳钢带保护层的甲醇合成塔。 本实用新型的技术方案是一种碳钢带保护层的甲醇合成塔，包括有壳体，在壳体顶部有进气管，进 气管与壳体顶部内侧的气体分布器连通，壳体底部的腔内有气体收集器，在壳 体的腔内上部固定有上管板，在壳体的腔内下部固定有下管板，上下管板之间 的腔体形成热交换腔，分布板固定在热交换腔内壳体内壁上，热交换腔的外壳 上设有热交换介质进出管道，反应管穿过分布板固定、密封安装在上下管板之 间，催化剂填充在反应管内，在下管板和气体收集器之间填充有氧化铝球，其 特征在于在上管板前的气体通道内设有一层脱除羰基化合物的催化剂保护层。本实用新型的优选方案将催化剂保护层直接铺设在上管板上。在进气管前还设置有一个与进气管连通的箱体，保护层设置在箱体内。在上管板上还设置有催化剂补充层。在分布板上开有通气孔。在分布板底面上在反应管之间的空间上设有折流板。 反壳体内壁上设置有分布器。分布器是折流杆结构或开小孔的分布板。本实用新型的有益效果是采用增设催化剂保护层，消除合成反应气体中 的可能导致材料腐蚀以及引发甲醇合成副产物发生的杂物如羰基铁、羰基镍等， 可将反应管的材料改为低造价的铬钼钢，大大降低了设备费用。并且通过优化 反应管间的传热结构，提高了其传热、传质及流体流动的特性。
图l是本实用新型的碳钢带保护层的甲醇合成塔示意图。图2是图1所示的碳钢带保护层的甲醇合成塔内部分布板的示意图。 图3是图1所示的碳钢带保护层的甲醇合成塔内部分布板的示意图。 其中，附图标记l为反应管，2为催化剂，3为上管板，4为催化剂保护层，5为气体分布器，6为氧化铝球，7为气体收集器，8为分布板，9为壳体，IO为通气孔，ll为折流板。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。一种碳钢带保护层的甲醇合成塔，如图1所示，包括有壳体9，在壳体9顶部 有进气管，进气管与壳体9顶部内侧的气体分布器5连通，壳体9底部的腔内有气 体收集器7，在壳体9的腔内上部固定有上管板3，在壳体9的腔内下部固定有下 管板12，上下管板12之间的腔体形成热交换腔，分布板8固定在热交换腔内壳体 9内壁上，热交换腔的外壳上设有热交换介质进出管道，反应管1穿过分布板8固 定、密封安装在上下管板12之间，催化剂2填充在反应管1内，在下管板12和气 体收集器7之间填充有氧化铝球6，在上管板3上铺设有一层脱除羰基化合物的催 化剂保护层4。为了改善换热腔内的传热结构，在分布板8上还可开有通气孔10， 在分布板8底面上在反应管1之间的空间上设有折流板11，用于通过水汽和引导 水汽的流动，如图2、 3所示。在上述实施例中，催化剂保护层4通常设置在上管板3上，也可以设置在合 成塔进气管上的单独的箱体内。在上管板3上方还可以设有催化剂补充层。为了使壳体内侧的水汽流动均匀，可以在壳体内侧一定的距离设置分布器， 分布器的作用是使壳侧的水汽流动均匀，同时起到支撑反应管的作用。分布器的结构形式可全部采用开小孔的分布板，也可全部采用折流杆结构，或采用两 者组合结构，根据计算后确定。
权利要求1.一种碳钢带保护层的甲醇合成塔，包括有壳体(9)，在壳体(9)顶部有进气管，进气管与壳体(9)顶部内侧的气体分布器(5)连通，壳体(9)底部的腔内有气体收集器(7)，在壳体(9)的腔内上部固定有上管板(3)，在壳体(9)的腔内下部固定有下管板(12)，上下管板(12)之间的腔体形成热交换腔，分布板(8)固定在热交换腔内壳体(9)内壁上，热交换腔的外壳上设有热交换介质进出管道，反应管(1)穿过分布板(8)固定、密封安装在上下管板(12)之间，催化剂(2)填充在反应管(1)内，在下管板(12)和气体收集器(7)之间填充有氧化铝球(6)，其特征在于在上管板(3)前的气体通道内设有一层脱除羰基化合物的催化剂保护层(4)。
2. 根据权利要求l所述的碳钢带保护层的甲醇合成塔，其特征在于，催化剂保 护层(4)直接铺设在上管板(3)上。
3. 根据权利要求l所述的碳钢带保护层的甲醇合成塔，其特征在于，在进气管 前还设置有一个与进气管连通的箱体，保护层设置在箱体内。
4. 根据权利要求3所述的碳钢带保护层的甲醇合成塔，其特征在于，在上管板 (3)上还设置有催化剂补充层。
5. 根据权利要求1至4之一所述碳钢带保护层的甲醇合成塔，其特征在于，在 分布板(8)上还开有通气孔(10).
6. 根据权利要求1至4之一所述碳钢带保护层的甲醇合成塔，其特征在于，在 分布板(8)底面上在反应管(1)之间的空间上设有折流板(11)。
7. 根据权利要求1至4之一所述碳钢带保护层的甲醇合成塔，其特征在于，反 壳体内壁上设置有分布器。
8. 根据权利要求7之一所述碳钢带保护层的甲醇合成塔，其特征在于，分布器 是折流杆结构或开小孔的分布板。
专利摘要本实用新型公开了一种碳钢带保护层的甲醇合成塔，包括有壳体，壳体顶部的进气管，壳体顶部内侧的气体分布器，壳体底部的气体收集器，壳体腔内上部固定有上管板，壳体腔内下部固定有下管板，上下管板之间的腔体形成热交换腔，分布板固定在热交换腔内壳体内壁上，热交换腔的外壳上设有热交换介质进出管道，上、下管板之间安装有反应管，在下管板和气体收集器之间填充有氧化铝球，其特征在于在上管板前的气体通道内设有一层脱除羰基化合物的催化剂保护层。本专利采用增设催化剂保护层，消除合成反应气体中的可能导致材料腐蚀以及引发甲醇合成副产物发生的杂物如羰基铁、羰基镍等，可将反应管的材料改为低造价的铬钼钢，大大降低了设备费用。
文档编号C07C29/15GK201106028SQ200720081558
公开日2008年8月27日 申请日期2007年10月19日 优先权日2007年10月19日
发明者曾纪龙, 熊兴和, 王时川 申请人:中国成达工程公司