Конструкция насадки для колонны синтеза высокого давления с двумя холодными байпасами Советский патент 1959 года по МПК B01J8/08 

Известна конструкция насадки для колонны синтеза высокого давления с двумя холодными байпасами, состоящая из катализаторной коробки с теплообменными трубками, устройством для электрообогрева и теплообменником.

Описываемая конструкция в отличие от известной обеспечивает большую длительность пробега насадки и более высокий в среднем процент контактирования азотоводородной смеси в колонне синтеза. Для этого насадка выполнена с двумя поярусно расположенными распределительными коллекторами, в один из которых вваривают одинарные противоточные трубки для основного газа, а в другой - изолированные в нижней части трубки для второго байпасного газа.

На фиг. 1 изображена насадка с двумя холодными байпасами, в разрезе; на фиг. 2-насадка с отдельным выполнением газораспределительных коллекторов в разрезе.

В верхней части насадки расположена катализаторная коробка, а в нижней части - предварительный теплообменник 1.

Основной поток циркуляционного газа от распределительного щитка входит в колонну через верхний тройник 2 с электровводом и крышку 3, проходит вниз по кольцевой щели между корпусом 4 колонны и насадкой и входит в трубки предварительного теплообменника 1, где iiarpeвается идущим в обратном направлении конвертированным газом. Выйдя из трубок теплообменника /, газ поступает в коллектор над верхней трубной доской 5, где смешивается с газом 1-го холодного байпаса, поступающего в направлении стрелки А. Отсюда газ проходит через шарнирное соединение 6 в центральную трубу 7 катализаторной коробки, имеюшую электроиодогреватель 8, поднимается и затем, спустившись по кольцевой трубе 9, входит в верхнюю часть газораспределительной коробки 10.

№ 123148- 2 -

Газовый поток 2-го холодного байпаса вводится в колонну через патрубок 11, проходит по трубе 12 через сальниковое уплотнение в крышке J3 «атализаторной коробки и слой катализатора 14 в нижнюю часть газораспределительного ко;глектора 15, снабженного, как и труба 12, внутренней изоляцией. В нижнюю часть коллектора 15 выведены концы изолированных внизу трубок 16 теплообменника 2-го холодного байпаса, которые расположены равномерно по катализаторной зоны между трубками 17 основного газа.

Основной и байпасный газы выходят из коллектора по своим теплообменным трубкам и, нагревшись в них за счет реакции, входят в пространство над слоем катализатора 14, образуя после смешения единый поток, проходящий вниз через катализатор и реагирующий с образование.м продукта (аммиака, метанола и т. п.).

Конвертированный газ из катализаторной коробки направляется в межтрубное пространство нижнего теп.чообменнпка и, частично охладивщись, выходит из колонны через нижнюю крышку.

Для ввода газа 2-го холодного байпаса газораспределительная коробка 10 разделена горизонтальной перего1)одкой.18 на две части. Через отверстия перегородки 18 в нижнюю часть коллектора /5выведены и вварены нижние концы трубок 16 теплооб.менника 2-го холодного байпаса.

При выполнении отдельно друг от друга газораспределительных коллекторов для основного и холодного байпаса теплообменник для газа 2-го холодного байпаса является вполне самостоятельным и не связан жестко с основным теплооб.менником. Это обеспечивает большую свободу деформации газораспределительных коллекторов и дает возможиость осуществлять независимую сборку и разборку байпасного теплооб.менника. В этом случае для прохода трубок байпасного теплообменника через коробку 10 основного газа в последнюю ввареиы сквозные направляющие трубки 19. В отличие от варианта с двойной газораспределительной коробкой производится не внутренняя, а наружная изоляция коллектора 15, а также подводящей трубки 12.

В насадке соединение катализаторной коробки с нижним теплообменником осуществлено на основе самоуплотнения при помощи шарнирного соединения 6 с компенсацией относительно удлинения кожуха 20 теплообменника при помощи линзового компенсатора 21 известной конструкции.

Предмет изобретения

Конструкция насадки для ко.тонны синтеза высокого давления с холодными байпасами, состоящая из катализаторной коробки с теплообменными трубками, устройством для электрообогрева и теплообменником, отличающаяся тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации насадки и увеличения длительности ее пробегов путем размещения электроподогревателя в осевой части коробки, насадка выполнена с двумя поярусно расположенными распределительны.ми коллекторами, в один из которых вваривают одинарные противоточные трубки для основного газа, а в другой - изолированные в нижней части трубки для второго байпасиого газа.