[發(fā)明專利]一種新型高效甲醇合成塔

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811041548.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN109092214B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王青春;賴杰懿;汪益均;吳川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川藍(lán)星機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): B01J8/02
• 分類號(hào): B01J8/02;B01J8/04;C07C31/04;C07C29/152
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 孫杰;錢成岑

一種新型高效甲醇合成塔，包括塔體，所述塔體的頂部設(shè)有供氣噴口，底部設(shè)有甲醇出口，所述塔體被隔板分隔成若干個(gè)反應(yīng)腔；所述反應(yīng)腔之間通過配氣管和集液管連通；所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有組合塔盤；所述組合塔盤包括第一塔盤和第二塔盤；所述第一塔盤位于第二塔盤的上方；所述第一塔盤和第二塔盤上均設(shè)有若干個(gè)錐形空腔；所述錐形空腔的底部開口，與所在塔盤的下部空間連通；所述第一塔盤上的錐形空腔和第二塔盤上的錐形空腔的形狀大小、數(shù)量和開設(shè)位置均相同；所述第一塔盤和第二塔盤相互配合形成反應(yīng)層；所述反應(yīng)層內(nèi)填充有顆粒催化劑；所述第一塔盤上的錐形空腔的的頂部設(shè)有第二進(jìn)氣口；所述第二塔盤上的錐形空腔的底部開口邊緣設(shè)有出液口。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種甲醇合成裝置，特別是一種新型高效甲醇合成塔。

背景技術(shù)

甲醇是一種無色有酒精易揮發(fā)的液體，用途廣泛，是基礎(chǔ)的有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。主要應(yīng)用于精細(xì)化工塑料等領(lǐng)域，用來制造甲醛、醋酸、甲銨等多種有機(jī)產(chǎn)品，也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一。在工業(yè)上合成甲醇幾乎全部采用一氧化碳加壓催化加氫的方法。現(xiàn)有技術(shù)通常采用將一氧化碳和氫氣的混合氣通入設(shè)有顆粒催化劑的反應(yīng)管束中的方式來制得甲醇。采用這種方式隨著混合氣在管束中向下流動(dòng)，與催化劑接觸反應(yīng)，生成甲醇和副反應(yīng)物，反應(yīng)管下段的混合氣的濃度越來越低，甲醇合成反應(yīng)的轉(zhuǎn)化效率逐漸降低，其整體的轉(zhuǎn)化效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)上述存在的問題，提供一種新型高效甲醇合成塔，有效的提高甲醇合成反應(yīng)的效率，增加合成反應(yīng)的換熱面積，增加甲醇合成反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種新型高效甲醇合成塔，包括塔體，所述塔體的頂部設(shè)有供氣噴口，底部設(shè)有甲醇出口，所述塔體被隔板分隔成若干個(gè)反應(yīng)腔；所述反應(yīng)腔之間通過配氣管和集液管連通；所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有組合塔盤；所述組合塔盤包括第一塔盤和第二塔盤；所述第一塔盤位于第二塔盤的上方；所述第一塔盤和第二塔盤上均設(shè)有若干個(gè)錐形空腔；所述錐形空腔的底部開口，與所在塔盤的下部空間連通；所述第一塔盤上的錐形空腔和第二塔盤上的錐形空腔的形狀大小、數(shù)量和開設(shè)位置均相同；所述第一塔盤和第二塔盤相互配合形成反應(yīng)層；所述反應(yīng)層內(nèi)填充有顆粒催化劑；所述第一塔盤上的錐形空腔的的頂部設(shè)有第二進(jìn)氣口；所述第二塔盤上的錐形空腔的底部開口邊緣設(shè)有出液口。

上述結(jié)構(gòu)中，塔體被隔板分隔成若干個(gè)反應(yīng)腔，每一個(gè)反應(yīng)腔通過配氣管和集液管連通。低溫混合氣從合成塔的頂部進(jìn)入，經(jīng)由配氣管輸送到每一個(gè)反應(yīng)腔的內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。在反應(yīng)腔內(nèi)，低溫混合氣通過第一塔盤上的第二進(jìn)氣口進(jìn)入反應(yīng)層內(nèi)與顆粒催化劑接觸進(jìn)行反應(yīng)，生成的甲醇沿反應(yīng)層的傾斜面下滑，從第二塔盤的出液口排出。每一個(gè)反應(yīng)腔生成的甲醇經(jīng)集液管輸送至甲醇合成塔的底部，最終由甲醇出口排出。上述結(jié)構(gòu)中，第一塔盤上設(shè)有多個(gè)第二進(jìn)氣口，第二塔盤上設(shè)有多個(gè)出液口，采用這種結(jié)構(gòu)，避免了后續(xù)進(jìn)入的低溫混合氣和正在反應(yīng)的催化劑長時(shí)間接觸而被降低濃度，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)化效率降低的情況。其中，反應(yīng)腔內(nèi)的反應(yīng)層由設(shè)有多個(gè)錐形空腔的第一塔盤和第二塔盤上的相互配合形成，增加了催化劑的填充體積，增加了合成反應(yīng)的轉(zhuǎn)化效率，同時(shí)甲醇合成塔內(nèi)設(shè)有多個(gè)反應(yīng)腔，多個(gè)反應(yīng)腔同時(shí)發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)一步增加了合成反應(yīng)的轉(zhuǎn)化效率。第一塔盤和第二塔盤上的錐形空腔結(jié)構(gòu)還增加了合成反應(yīng)的換熱面積，加速散熱，避免了高溫造成副產(chǎn)物的增加和影響催化劑的活性。第一塔盤和第二塔盤均固定連接在塔體內(nèi)側(cè)壁上。顆粒催化劑為銅基催化劑。

第一塔盤上的錐形空腔包括底部開口，其底部開口可以為圓形或多邊形。上述結(jié)構(gòu)中，第一塔盤和第二塔盤上的錐形空腔的形狀大小、數(shù)量和開設(shè)位置均相同。形狀大小相同的意思為錐形空腔的底部開口和錐形空腔的高度相同，例如當(dāng)錐形空腔的底部為圓形開口時(shí)，形狀大小相同的意思為錐形空腔底部圓形開口的半徑相同和錐形空腔的高度相同。第二塔盤上的錐形空腔的底部開口邊緣均勻設(shè)有至少三個(gè)出液口。