[發明專利]一種列管式超低壓等溫氨合成塔

有效

• 申請號: 201710035164.1
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106629775B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 安曉熙;蔣勝昔;張琳華;張燕鵬;孫守祿;田原宇;喬英云;趙亞南;崔曉慧
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: C01C1/04
• 分類號: C01C1/04
• 代理公司: 11465 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 崔自京<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及一種氨合成塔，特別涉及一種列管式超低壓等溫氨合成塔。該列管式超低壓等溫氨合成塔，包括由內筒和外筒構成的塔體，其特征是：所述內筒內頂部連接有蒸汽總管、冷激氣管和加填料管，蒸汽總管底部通過若干蒸汽分布管連接列管式除氧水蒸發管，內筒中設有位于中心及四周的升氣管，升氣管下方設有換熱管。本發明的有益效果是：使合成氣在塔內不間斷的進行整體換熱，大大減小了合成反應所需的壓力，且使塔內上下溫度一致，提高了氨合成的轉化率，加工簡單，節約成本，降低了能耗，安全可靠。

（一）技術領域

本發明涉及一種氨合成塔，特別涉及一種列管式超低壓等溫氨合成塔。

（二）背景技術

合成氨是指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨，為一種基本無機化工流程。現代化學工業中，氨是化肥工業和基本有機化工的主要原料，在國民經濟中占有重要地位，其中約有80%氨用來生產化學肥料，20%為其它化工產品的原料。氨合成塔被稱為合成氨廠的心臟，它是整個合成氨廠生產過程中的主要關鍵設備之一。

在化工行業中，傳統合成塔的氨轉化率較低（10%～12%），合成壓力較高（22.0 MPa～32.0MPa），單位產品能耗很高。后來因凈化技術改進、氣體成分改善、雜質氣體含量由1%～5%下降到10ppm～50ppm，合成塔的結構也發生了變化，加大了催化劑段間換熱面積，降低了合成平均溫度，因此，合成塔的氨轉化率提高（15%～18%），合成壓力降低（12.0 MPa～15.0MPa），單位產品能耗明顯下降。但是，合成壓力仍然超過了10MPa，超過10 Mpa對于合成塔來說，加工難度大、加工成本高、運行危險性高，運行能耗也高。

（三）發明內容

本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種加工簡單、節約成本、降低能耗、安全可靠、氨轉化率高的列管式超低壓等溫氨合成塔。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種列管式超低壓等溫氨合成塔，包括由內筒和外筒構成的塔體，其特征是：所述內筒內頂部連接有蒸汽總管、冷激氣管和加填料管，蒸汽總管底部通過若干蒸汽分布管連接列管式除氧水蒸發管，內筒中設有位于中心及四周的升氣管，升氣管下方設有換熱管。

所述冷激氣管底部連接若干冷激氣分布管，冷激氣分布管伸入分散管內，分散管上部安裝有氣體分散板，分散管中下部連接有分散支管，分散管及分散支管上開設有分散孔，分散管內部設有若干擋板。

所述換熱管之間設有折流板，換熱管頂端安裝有上管板，底端安裝有下管板。

所述內筒頂部設有氣體分布板，氣體分布板上開設有氣體分布孔。

所述上管板上安裝有導流負重筒，內筒內均勻設有若干溫度傳感器。

所述列管式除氧水蒸發管底部通過除氧水分布管連接除氧水管道，除氧水管道下部為U型形狀。

所述內筒中心底部設有泄填料管，泄填料管頂部連接有圓錐封頭，圓錐封頭頂部與內筒內壁相連接，泄填料管底部設有泄填料口。

所述外筒頂部設有上蓋，外筒上部側邊開設有合成氣入口，外筒下部側邊開設有合成氣出口。

所述內筒底部設有內筒下封頭，外筒底部設有外筒下封頭。

所述溫度傳感器頂部連接有溫度傳感器接口，冷激氣管頂部連接有冷激氣接口，加填料管頂部連接有加填料管口，蒸汽總管頂部連接有蒸汽總管接口。

本發明的有益效果是：使合成氣在塔內不間斷的進行整體換熱，大大減小了合成反應所需的壓力，且使塔內上下溫度一致，提高了氨合成的轉化率，加工簡單，節約成本，降低了能耗，安全可靠。

（四）附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

附圖1為本發明的主視軸截面結構示意圖；