[实用新型]一种CO变换饱和塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种CO变换饱和塔。 

背景技术

渣油气化产生的粗合成气经净化后可合成尿素和甲醇等化工产品，通常气化生成的粗合成气中含有过量CO，需要通过与水蒸汽发生变换反应除去。用于变换反应添加的水蒸汽一般通过废热锅炉或燃煤锅炉产生，水蒸汽用量是变换单元主要的消耗控制指标，因此变换反应的蒸汽消耗成为评价变换工艺技术优劣的重要依据。 

现有的CO变换饱和塔通常包括罐体，罐体的顶部设有饱和的粗合成气出口，罐体的底部设有冷工艺水出口，罐体侧壁的上部设有热工艺水入口，罐体侧壁的下部设有粗合成气入口。其工艺流程为：从气化来的粗合成气首先进入饱和塔的下部，从热水塔来的热工艺水由饱和塔的上部通过喷头均匀喷出，塔的中部装有填料，向下流动的热工艺水和向上流动的粗合成气在填料层逆流接触，进行热和质的交换传递，粗合成气通过热工艺水洗涤后温度升高且水汽含量增加，变成被水饱和的粗合成气，这样就可以在后续变换反应时少添加或不添加蒸汽，降低了变换反应的蒸汽消耗。湿度增加以及温度升高后的饱和粗合成气从塔顶流出去下游，被冷却的工艺热水从塔底流出，然后送热水塔重新加热后循环使用。 

由于粗合成气中含有微量H₂S、NH₃和大量CO₂等腐蚀性气体，在气态时其腐蚀性很轻微，但在有水存在的情况下腐蚀非常严重。渣油气化常规变换流程设计的饱和塔顶出来的粗合成气处于饱和态，在送下游的过程中流经管道及设备时降温不可避免，这时就会有酸性凝液析出。因此，粗合成气从饱和塔顶出来进下游换热器前通常均设置气液分离罐，即使这样，用于输送饱和粗合成气的管道和下游换热设备仍然经常被腐蚀导致泄漏。化工厂一般都是采取定期检修以及更换管道和设备等方法来应对腐蚀，既影响装置稳定运行，也增加了装置的运行维护费用。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能防止下游管道和设备腐蚀的CO变换饱和塔。 

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该CO变换饱和塔，包括罐体，罐体的顶部设有过热的粗合成气出口，罐体的底部设有冷工艺水出口，罐体上部的侧壁上设有热工艺水入口，罐体下部的侧壁上设有粗合成气进口；其特征在于所述热工艺水入口的上方在所述罐体的侧壁上还设有过热气入口。 

所述罐体内设有将过热气向上均匀喷出的过热气分布器，该过热气分布器与所述的过热气进口相连通。 

所述的过热气分布器包括与所述过热气进口相连通的直线状气管和间隔设置在该气管上的多个弧形管，各所述弧形管的两端分别连通所述的气管；并且所述气管和各所述弧形管朝向所述罐体顶部一侧的管壁均设有多个出气孔，各出气孔的截面积之和大于等于1.5倍的所述过热气进口的截面积。 

各所述的弧形管呈同心圆设置。 

所述的过热气分布器包括与所述过热气进口相连通的直线状气管和与该气管相连通的多个直线状支气管，各支气管相互平行并且所述的气管位于各支气管的中点位置；所述支气管和所述气管朝向所述罐体顶部一侧的管壁均设有多个出气孔，各出气孔的截面积之和大于等于1.5倍的所述过热气进口的截面积。 

作为上述各方案的改进，所述罐体内还设有粗合成气分布器和热工艺水分布器；其中，所述的粗合成气分布器连通所述的粗合成气入口，所述的热工艺水分布器连通所述的热工艺水入口。 

较好的，所述的热工艺水分布器包括与所述的热工艺水入口相连通的直线状水管和与该水管相连通的多个直线状支水管，各支水管相互平行并且所述的水管位于各支水管的中点位置；所述支水管和所述水管朝向所述罐体底部一侧的管壁均设有多个出水孔，各出水孔的截面积之和大于等于1.5倍的所述热工艺水入口的截面积。 

所述的粗合成气分布器包括与所述的粗合成气入口相连通的粗合成气气管，该粗合成气气管朝向所述罐体底部一侧的管壁上设有出气缺口，出气缺口的截面积大于等于三倍的所述粗合成气入口的截面积。 

与现有技术相比较，本实用新型通过设置过热气入口和过热气分布器，将过热气引入CO变换饱和塔内，使饱和塔顶出来的粗合成气变为过热气体，可以省掉下游的气液分离器，节省了设备投资；同时，由于饱和塔顶出来的粗合成气为过热气体，粗合成气中处于气相状态的H₂S和NH₃对下游管道和设备的腐蚀非常轻微，防止了酸性液体对设备的腐蚀，延长了设备和管道的使用寿命，降低了CO变换装置的运行维护费用。 

附图说明

图1为本实用新型实施例1装配结构的平面示意图；