CN110538615B - 乙二醇合成塔 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种乙二醇合成塔，它包括外塔，所述外塔内设置有集气筒，集气筒上端设置有合成气出口，合成气出口穿过外塔上端伸出并与外塔连接，形成一种塔顶出口结构；在外塔与集气筒之间设置有管板以若干换热管，管板分别于外塔与集气筒密封连接，换热管位于与管板下方，换热管两端分别穿过管板伸出，所有换热管成正方形排列，共同组成一个中空管束，管束套在集气筒外侧，且在管束上设置有过滤层，所述集气筒上设置有透气结构，所述管束与集气筒之间填充催化剂；所述外塔上端分别设置有冷媒进口、冷媒蒸汽出口；所述外塔下端设置有工艺气进口。设计合理，结构简单，制造工艺性好，由于结构和制造引起的附加应力小，因而成本更低，更易于操作，寿命更长。

Description

乙二醇合成塔
技术领域
本发明涉及一种合成塔，具有涉及一种乙二醇合成塔。
背景技术
乙二醇合成是煤制乙二醇生产线中的一道核心工序。乙二醇合成塔就是应用于该工序的一个大型设备。我国目前的现状是一条生产线需要好多台这样的设备，且大而重。因此，近年来很多设计院、设备制造厂纷纷进行研究开发，期望制造出效率更好、体积更小，成本更低的合成设备。其中，径向合成设备方兴未哀。但是，在这之前出现的径向合成设备，都存在结构复杂，制造难度很大，因而制造质量难以保证的问题。
发明内容
本发明提出一种乙二醇合成塔。
本发明的技术方案：
一种乙二醇合成塔，它包括外塔，所述外塔内设置有集气筒，集气筒上端设置有合成气出口，合成气出口穿过外塔上端伸出并与外塔连接，形成一种塔顶出口结构；在外塔与集气筒之间设置有管板以若干换热管，管板分别于外塔与集气筒密封连接，换热管位于与管板下方，换热管两端分别穿过管板伸出，所有换热管成正方性排列，共同组成一个中空管束，管束套在集气筒外侧，且在管束上设置有过滤层，所述集气筒上设置有透气结构，所述管束与集气筒之间填充催化剂；所述外塔上端分别设置有冷媒进口、冷媒蒸汽出口；所述外塔下端设置有工艺气进口；所述过滤层、透气结构透气且能够阻挡催化剂。
工艺气（即待合成混合气体）从工艺气进口加入，充满外塔内，并透过过滤层，在催化剂的作用下发生合成反应，反应后的气体再透过透气结构进入集气筒内，然后向上从合成气出口流走。同时，冷却介质从冷媒进口加入后流过换热管，将合成反应所产生的热量带走。吸热蒸发后的冷却介质从冷媒蒸汽出口流走，避免温度过高，烧坏催化剂。
进一步，所述过滤层为包裹在管束外侧的网壳，所述网壳的网孔小于催化剂颗粒尺寸；所述透气结构为若干均匀分布设置在集气筒上的透气孔，透气孔小于催化剂颗粒尺寸。
进一步，所述过滤层的上下两端分别设置有装催化剂口、卸催化剂口，装催化剂口、卸催化剂口分别穿过壳体伸出；方便装填、更换催化剂。
进一步，所述换热管之间设置管间距保持件；优选，使用直线结构的管间距保持件，配合正方形排列的换热管，具有良好的制造工艺性。
进一步，所述外塔包括筒体以及设置在筒体上下两端的外锥壳、下封头，所述外锥壳上设置有管箱壳体，管箱壳体与外锥壳之间通过短节连接。
进一步，所述集气筒包括集气筒筒体以及其设置在集气筒筒体上下两端的集气筒锥壳集气筒半球壳；所述换热管成保温瓶形状；这种形状的换热管所组成的管束，省去了一个管板，大大降低了管板中的附加温差应力，瓶颈形状使得外壳可做成锥形，有利于装填催化剂；且与塔顶出口形成巧妙配合。
进一步，所述过滤层上端与隔离环相连，隔离环与外塔连接。
进一步，在管板上部空间内设置有分程隔板，分程隔板分别与管板、集气筒、外塔连接，将管板上部空间分隔成两个区域，分别为进口区域、出口区域，所述冷媒进口连通进口区域，冷媒蒸汽出口连通用出口区域，所有换热管的两端分别连通进口区域、出口区域；消除催化剂中的无换热管区，减小温差，防止局部温度过高烧坏催化剂。
进一步，所述外塔内还设置有气体分布装置，气体分布装置固定安装在工艺气进口上。
进一步，所述合成塔还包括群座，群座支撑连接外塔；支撑整体合成塔。
本发明优点是，设计合理，结构简单，制造工艺性好，由于结构和制造引起的附加应力小，因而成本更低，更易于操作，寿命更长。
附图说明
图1是乙二醇合成塔结构示意图。
图2是换热管结构示意图。
图3是图1局部放大示意图、
图中 筒体1-1 外锥壳1-2 下封头1-3 管箱壳体1-4 短节2 集气筒筒体3-1 集气筒锥壳3-1 集气筒半球壳3-2 合成气出口4 管板5 换热管6 过滤层7 冷媒进口8 冷媒蒸汽出口9 工艺气进口10 装催化剂口11 卸催化剂口12 管间距保持件13 隔离环14 分程隔板15 气体分布装置16 群座17。
具体实施方式
如图1-3所示，一种乙二醇合成塔，它包括外塔，所述外塔包括筒体1-1以及设置在筒体1-1上下两端的外锥壳1-2、下封头1-3，所述外锥壳1-1上设置有管箱壳体1-4，管箱壳体1-4与外锥壳1-2之间通过短节2连接；所述外塔内设置有集气筒，所述集气筒包括集气筒筒体3-1以及其设置在集气筒筒体3-1上下两端的集气筒锥壳3-1、集气筒半球壳3-2；集气筒上端设置有合成气出口4，合成气出口4穿过外塔上端伸出并与外塔连接，形成一种塔顶出口结构；在外塔与集气筒之间设置有管板5以若干换热管6，管板5分别于外塔与集气筒密封连接，换热管6位于与管板5下方，成保温瓶形状，换热管6两端分别穿过管板5伸出，所有换热管6成正方形排列，共同组成一个中空管束，管束套在集气筒外侧，且在管束上设置有过滤层7，所述集气筒上设置有透气结构，所述管束与集气筒之间填充催化剂；所述外塔上端分别设置有冷媒进口8、冷媒蒸汽出口9；所述外塔下端设置有工艺气进口10；所述过滤层7为包裹在管束外侧的网壳，所述网壳的网孔小于催化剂颗粒尺寸；所述透气结构为若干均匀分布设置在集气筒上的透气孔，透气孔小于催化剂颗粒尺寸；所述过滤层7的上下两端分别设置有装催化剂口11、卸催化剂口12，装催化剂口11、卸催化剂口12分别穿过壳体伸出；所述换热管6之间设置管间距保持件13；所述过滤层7上端与隔离环14相连，隔离环14与外塔连接；在管板上部空间内设置有分程隔板15，分程隔板15分别与管板5、集气筒、外塔连接，将管板上部空间分隔成两个区域，分别为进口区域、出口区域，所述冷媒进口8连通进口区域，冷媒蒸汽出口9连通用出口区域，所有换热管6的两端分别连通进口区域、出口区域；所述外塔内还设置有气体分布装置16，气体分布装置16固定安装在工艺气进口10上；所述合成塔还包括群座17，群座17支撑连接外塔。
以上公开的仅仅是本发明的较佳实施例，但并非用以限制其本身，任何本领域的技术人员在不违背本发明精神内涵的情况下，所作的变化和改动，均应落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种乙二醇合成塔，它包括外塔，其特征在于，所述外塔内设置有集气筒，集气筒上端设置有合成气出口，合成气出口穿过外塔上端伸出并与外塔连接，形成一种塔顶出口结构；在外塔与集气筒之间设置有管板以及若干换热管，管板分别与外塔和集气筒密封连接，换热管位于管板下方，换热管两端分别穿过管板伸出，所有换热管成正方形排列，共同组成一个中空管束，管束套在集气筒外侧，且在管束上设置有过滤层，所述集气筒上设置有透气结构，所述管束与集气筒之间填充催化剂；所述外塔上端分别设置有冷媒进口、冷媒蒸汽出口；所述外塔下端设置有工艺气进口；所述集气筒包括集气筒筒体以及设置在集气筒筒体上下两端的集气筒锥壳、集气筒半球壳；所述换热管成保温瓶形状；在管板上部空间内设置有分程隔板，分程隔板分别与管板、集气筒、外塔连接，将管板上部空间分隔成两个区域，分别为进口区域、出口区域，所述冷媒进口连通进口区域，冷媒蒸汽出口连通出口区域，所有换热管的两端分别连通进口区域、出口区域。
2.根据权利要求1所述的一种乙二醇合成塔，其特征在于，所述过滤层为包裹在管束外侧的网壳，所述网壳的网孔小于催化剂颗粒尺寸；所述透气结构为若干均匀分布设置在集气筒上的透气孔，透气孔小于催化剂颗粒尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种乙二醇合成塔，其特征在于，所述过滤层的上下两端分别设置有装催化剂口、卸催化剂口，装催化剂口、卸催化剂口分别穿过壳体伸出。
4.根据权利要求1所述的一种乙二醇合成塔，其特征在于，所述换热管之间设置有管间距保持件。
5.根据权利要求1所述的一种乙二醇合成塔，其特征在于，所述外塔包括筒体以及设置在筒体上下两端的外锥壳、下封头，所述外锥壳上设置有管箱壳体，管箱壳体与外锥壳之间通过短节连接。
6.根据权利要求1所述的一种乙二醇合成塔，其特征在于，所述过滤层上端与隔离环相连，隔离环与外塔连接。
7.根据权利要求1所述的一种乙二醇合成塔，其特征在于，所述外塔内还设置有气体分布装置，气体分布装置固定安装在工艺气进口上。
8.根据权利要求1所述的一种乙二醇合成塔，其特征在于，所述合成塔还包括群座，群座支撑连接外塔。
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