专利名称：冷凝器及包括其的甲醇合成系统的制作方法
技术领域：
冷凝器及包括其的甲醇合成系统技术领域[0001]本实用新型涉及化工合成技术领域，具体而言，涉及一种冷凝器及包括其的甲醇合成系统。
背景技术：
[0002]在甲醇生产过程中，常常因为反应气中甲醇含量过高导致副产物过多，影响到正常生产。[0003]现有DAVY (Davy 工艺技术公司(Davy Process Technology Ltd.),简称 DPT)技术中，部分新鲜合成气与来自其中一个粗甲醇分离罐的循环气混合后进入循环气压缩机加压后，经过合成回路中间换热器加热后，进入甲醇合成反应器进行甲醇合成反应；因为循环气中残留有部分甲醇，甲醇含量过高会导致合成过程中蜡质的生成量增加，而甲醇产量也会随之下降；如果要保持甲醇产量，就需要加大未反应的合成气的循环量和循环次数，这无疑又增加了能耗。实用新型内容[0004]本实用新型旨在提供一种冷凝器及包括其的甲醇合成系统，以去除甲醇合成过程中循环气中的部分甲醇。[0005]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种冷凝器。该冷凝器包括初级立式冷凝器，包括初级立式冷凝器壳程和设置在初级立式冷凝器壳程内的初级立式冷凝器管程；次级立式冷凝器，包括次级立式冷凝器壳程和设置在次级立式冷凝器壳程内的次级立式冷凝器管程，次级立式冷凝器设置在初级立式冷凝器的顶部，且初级立式冷凝器管程和次级立式冷凝器管程相连通，初级立式冷凝器顶部设置有用于将初级立式冷凝器壳程和次级立式冷凝器壳程分割开的第一间隔件；以及冷凝器凝液罐，设置在初级立式冷凝器的底部，与初级立式冷凝器管程相通。[0006]进一步地，各个初级立式冷凝器管程彼此平行布置，并竖直设置在初级立式冷凝器壳程内，并且初级立式冷凝器管程向上延伸至次级立式冷凝器壳程内形成次级立式冷凝器管程；初级立式冷凝器壳程和次级立式冷凝器壳程上均设置有冷凝介质入口管和冷凝介质出口管。[0007]进一步地，冷凝介质入口管和冷凝介质出口管分别设置有流量控制阀。[0008]进一步地，初级立式冷凝器上设置有与初级立式冷凝器壳程相通的第一冷凝介质入口管和第一冷凝介质出口管；次级立式冷凝器上设置有与次级立式冷凝器壳程相通的第二冷凝介质入口管、第二冷凝介质出口管。[0009]进一步地，第二冷凝介质入口管远离次级立式冷凝器的一端与气体冷凝介质入口管和液体冷凝介质入口管相连通；第二冷凝介质出口管远离次级立式冷凝器的一端设置有气体冷凝介质出口管和液体冷凝介质出口管。[0010]进一步地，次级立式冷凝器内部水平设置有多个用于将次级立式冷凝器壳程分割成多个独立空间的第二间隔件，多个独立空间的壳程上均设置有冷凝介质入口管和冷凝介质出口管。[0011]进一步地，次级立式冷凝器顶部设置有与次级立式冷凝器管程相通的循环气进入管，冷凝器凝液罐的侧壁上设置有循环气排出管。[0012]进一步地，冷凝器凝液罐的底部上设置有粗甲醇出口。[0013]进一步地，第一间隔件为隔板。[0014]根据本实用新型的另一个方面，提供一种甲醇合成系统。该甲醇合成系统包括冷凝器，冷凝器为上述的冷凝器。[0015]应用本实用新型的技术方案，由于设置有初级和次级两级冷凝器，且两级冷凝器的管程相通，冷凝器凝液罐设置在初级冷凝器的底部，由于经过两级冷凝，因此可以从反应生成气中分离出更多的粗甲醇产品。而且，初级立式冷凝器壳程和次级立式冷凝器壳程通过间隔件间隔开来，可以使用不同的冷却介质，在水资源匮乏的地区，可以只部分使用水作为冷凝介质，节约用水。将本实用新型的冷凝器应用于合成甲醇工艺及方法中，在同等进气量、相同组成、催化剂同等装填条件和同期使用时间条件下，由于将反应器中更多的粗甲醇产品在冷凝器中去除，因此，产生的蜡质更少，产生的甲烷更少，甲醇产量更大。
[0016]说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中[0017]图I示出了根据本实用新型实施例的冷凝器。
具体实施方式
[0018]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。[0019]根据本实用新型典型的实施例，如图I所示，冷凝器包括初级立式冷凝器410、次级立式冷凝器420和冷凝器凝液罐430，其中，初级立式冷凝器410包括初级立式冷凝器壳程和设置在初级立式冷凝器壳程内的初级立式冷凝器管程；次级立式冷凝器420包括次级立式冷凝器壳程和设置在次级立式冷凝器壳程内的次级立式冷凝器管程，次级立式冷凝器 420设置在初级立式冷凝器的顶部，且初级立式冷凝器管程和次级立式冷凝器管程相连通， 初级立式冷凝器顶部设置有用于将初级立式冷凝器壳程和次级立式冷凝器壳程分割开的第一间隔件；冷凝器凝液罐430设置在初级立式冷凝器的底部，与初级立式冷凝器管程相通。应用本实用新型的技术方案，由于设置有初级和次级两级冷凝器，且两级冷凝器的管程相通，冷凝器冷凝罐设置在初级冷凝器的底部，由于经过两级冷凝，因此可以从反应生成气中分离出更多的粗甲醇产品。而且，初级立式冷凝器壳程和次级立式冷凝器壳程通过间隔件间隔开来，可以使用不同的冷却介质，在水资源匮乏的地区，可以只部分使用水作为冷凝介质，节约用水。[0020]优选地，各个初级立式冷凝器管程彼此平行布置，并竖直设置在初级立式冷凝器壳程内，并且初级立式冷凝器管程向上延伸至次级立式冷凝器壳程内形成次级立式冷凝器管程；初级立式冷凝器壳程和次级立式冷凝器壳程上均设置有冷凝介质入口管和冷凝介质出口管。这样通过管程的物质可以均匀地经过两级壳程内的介质进行换热。[0021]优选地，冷凝介质入口管和冷凝介质出口管分别设置有流量控制阀，方便冷凝介质流量控制。[0022]根据本实用新型典型的实施例，如图I所示，初级立式冷凝器410上设置有与初级立式冷凝器壳程相通的第一冷凝介质入口管411和第一冷凝介质出口管412。次级立式冷凝器420上设置有与次级立式冷凝器壳程相通的第二冷凝介质入口管421、第二冷凝介质出口管422。其中，初级立式冷凝器410的冷凝介质可以是冷却空气或循环水。根据本实用新型一典型的实施例，第二冷凝介质入口管421远离次级立式冷凝器420的一端与气体冷凝介质入口管423和液体冷凝介质入口管425相连通；第二冷凝介质出口管422远离次级立式冷凝器420的一端设置有气体冷凝介质出口管424和液体冷凝介质出口管426，即级立式冷凝器420的冷却介质可选择的是冷却空气或循环水，气体冷凝介质出口管424又与第一冷凝介质出口管412在调节阀后相连通；第一冷凝介质入口管411和第一冷凝介质出口管412以初级立式冷凝器410几何中心点对称，第二冷凝介质入口管421和第二冷凝介质出口管422以次级立式冷凝器420几何中心点对称。当环境温度较低时，采用空气冷却的方式冷却，当环境温度较高冷却空气无法满足冷却要求时，可关闭次级立式冷凝器420 的冷却空气进气管线阀门，调整循环水入水管线阀门开度采用循环水冷却反应生成气。[0023]优选地，次级立式冷凝器420顶部设置有与次级立式冷凝器管程相通的循环气进入管427，冷凝器凝液罐430的侧壁上设置有循环气排出管432，便于走管程的物质与壳程内的介质充分换热。优选地，粗甲醇出口 433设置在冷凝器凝液罐430的底部，方便粗甲醇的引出。第一间隔件是能够起到间隔作用的部件即可，优选地，第一间隔件为隔板428，成本低，使用方便。[0024]根据本实用新型典型的实施例，次级立式冷凝器420内部可水平设置有多个用于将次级立式冷凝器壳程分割成多个独立空间的第二间隔件，多个独立空间的壳程上均设置有冷凝介质入口管和冷凝介质出口管。其中，每个独立空间的空间中可以通入不同的冷凝介质，根据实际需要，增加冷凝程度和介质的可选性。[0025]在甲醇合成系统中，由于本实用新型的冷凝器采用立式结构，冷凝下来的粗甲醇落入冷凝器凝液罐430中，减少循环气携带过多甲醇进入合成反应器，避免过多蜡质的生成(反应气中甲醇含量过高会导致合成过程中蜡质的生成量增加，而甲醇产量也会随之下降；如果要保持甲醇产量，就需要加大未反应的合成气的循环量和循环次数，这无疑又增加了能耗)，而冷凝下来的粗甲醇则被送入粗甲醇脱除不凝气、残留溶解气及低沸物系统脱除不凝气、残留溶解气及低沸物。总之，将本实用新型的冷凝器应用于合成甲醇工艺及方法中，在同等进气量、相同组成、催化剂同等装填条件和同期使用时间条件下，由于将反应气中更多的粗甲醇产品在冷凝器中去除，因此，产生的蜡质更少，产生的甲烷更少，甲醇产量更大。[0026]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种冷凝器，其特征在于，包括 初级立式冷凝器(410)，包括初级立式冷凝器壳程和设置在所述初级立式冷凝器壳程内的初级立式冷凝器管程； 次级立式冷凝器(420)，包括次级立式冷凝器壳程和设置在所述次级立式冷凝器壳程内的次级立式冷凝器管程，所述次级立式冷凝器(420)设置在所述初级立式冷凝器(410)的顶部，且所述初级立式冷凝器管程和所述次级立式冷凝器管程相连通，所述初级立式冷凝器顶部设置有用于将所述初级立式冷凝器壳程和所述次级立式冷凝器壳程分割开的第一间隔件；以及 冷凝器凝液罐(430)，设置在所述初级立式冷凝器(410)的底部，与所述初级立式冷凝器管程相通。
2.根据权利要求I所述的冷凝器，其特征在于，各个所述初级立式冷凝器管程彼此平行布置，并竖直设置在所述初级立式冷凝器壳程内，并且所述初级立式冷凝器管程向上延伸至所述次级立式冷凝器壳程内形成所述次级立式冷凝器管程；所述初级立式冷凝器壳程和所述次级立式冷凝器壳程上均设置有冷凝介质入口管和冷凝介质出口管。
3.根据权利要求2所述的冷凝器，其特征在于，所述冷凝介质入口管和所述冷凝介质出口管分别设置有流量控制阀。
4.根据权利要求2所述的冷凝器，其特征在于，所述初级立式冷凝器(410)上设置有与所述初级立式冷凝器壳程相通的第一冷凝介质入口管(411)和第一冷凝介质出口管(412);所述次级立式冷凝器(420)上设置有与所述次级立式冷凝器壳程相通的第二冷凝介质入口管(421)、第二冷凝介质出口管(422)。
5.根据权利要求4所述的冷凝器，其特征在于，所述第二冷凝介质入口管(421)远离所述次级立式冷凝器(420)的一端与气体冷凝介质入口管(423)和液体冷凝介质入口管(425)相连通；所述第二冷凝介质出口管(422)远离所述次级立式冷凝器(420)的一端设置有气体冷凝介质出口管(424)和液体冷凝介质出口管(426)。
6.根据权利要求I所述的冷凝器，其特征在于，所述次级立式冷凝器(420)内部水平设置有多个用于将所述次级立式冷凝器壳程分割成多个独立空间的第二间隔件，多个所述独立空间的壳程上均设置有冷凝介质入口管和冷凝介质出口管。
7.根据权利要求I所述的冷凝器，其特征在于，所述次级立式冷凝器(420)顶部设置有与所述次级立式冷凝器管程相通的循环气进入管(427)，所述冷凝器凝液罐(430)的侧壁上设置有循环气排出管(432)。
8.根据权利要求I所述的冷凝器，其特征在于，所述冷凝器凝液罐(430)的底部上设置有粗甲醇出口(433)。
9.根据权利要求I所述的冷凝器，其特征在于，所述第一间隔件为隔板(428)。
10.一种甲醇合成系统，包括冷凝器，其特征在于，所述冷凝器为权利要求I至9中任一项所述的冷凝器。
专利摘要本实用新型公开了一种冷凝器及包括其的甲醇合成系统。其中，冷凝器包括初级立式冷凝器，包括初级立式冷凝器壳程和设置在初级立式冷凝器壳程内的初级立式冷凝器管程；次级立式冷凝器，包括次级立式冷凝器壳程和设置在次级立式冷凝器壳程内的次级立式冷凝器管程，次级立式冷凝器设置在初级立式冷凝器的顶部，且初级立式冷凝器管程和次级立式冷凝器管程相连通，初级立式冷凝器顶部设置有用于将初级立式冷凝器壳程和次级立式冷凝器壳程分割开的第一间隔件；以及冷凝器凝液罐，设置在初级立式冷凝器的底部，与初级立式冷凝器管程相通。由于初级和次级两级冷凝器的管程相通，经过两级冷凝，因此可以从反应生成气中分离出更多的粗甲醇产品。
文档编号F28B7/00GK202814141SQ20122050560
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者唐煜 申请人:神华集团有限责任公司, 中国神华煤制油化工有限公司, 中国神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司