戴維甲醇合成塔實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化

近日，東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司成功制造兩臺(tái)戴維甲醇合成塔，并完成塔殼體與管束臥式套裝。至此，我國首次國產(chǎn)化戴維技術(shù)甲醇合成塔獲成功，終結(jié)了國外制造商對該技術(shù)的壟斷。

合成塔是甲醇合成裝置的核心設(shè)備。東方鍋爐所制造的戴維技術(shù)甲醇合成塔，是寧夏寶豐能源集團(tuán)股份有限公司產(chǎn)能為2.2 Mta甲醇項(xiàng)目關(guān)鍵設(shè)備，目前為世界單套煤制甲醇產(chǎn)量最大的甲醇合成塔。該項(xiàng)目采用英國莊信萬豐戴維公司技術(shù)，也是戴維甲醇合成塔首次國產(chǎn)化項(xiàng)目，具有技術(shù)成熟度高、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大等特點(diǎn)。

甲醇合成塔既是一種大型的反應(yīng)設(shè)備，也是一種大型的換熱設(shè)備，其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一就是要有效利用甲醇合成反應(yīng)所放出的巨大熱量。據(jù)悉，該合成塔是管殼式立式壓力容器，為等溫式管內(nèi)水冷型徑向塔，催化劑裝填在反應(yīng)器的殼側(cè)，管內(nèi)產(chǎn)生中壓蒸汽。原料合成氣由上到下徑向通過裝有催化劑床層的殼側(cè)，通過控制蒸汽壓力來控制催化劑的床層溫度，達(dá)到接近等溫的溫度分布。東方鍋爐制造的甲醇合成塔循環(huán)氣回路為雙塔前后串聯(lián)，新鮮氣進(jìn)料分開進(jìn)入兩塔的并聯(lián)流程。循環(huán)氣的串聯(lián)可以使合成氣與催化劑接觸更加充分，新鮮氣并聯(lián)又可以精確地調(diào)整兩塔氣體成分；合成塔鍋爐水在管側(cè)、催化劑裝填于殼側(cè)，可增加塔內(nèi)催化劑的裝填量，合成氣處理量也更大；而且塔內(nèi)氣體液向?yàn)閺较蛄鳎啾容S向流的塔型壓降更小、動(dòng)力損失更少。塔中心到殼體依此同心布置氣體分布器、換熱管束和氣體收集器。

該合成塔為超大型設(shè)備，外殼與管束之間間隙小，管束支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在其弓形換熱管結(jié)構(gòu)中，弓形換熱管為兩頭直段，中間具有彎頭的換熱管，且每一根弓形換熱管的角度和偏移距離都不一樣，精度要求高，這不僅增加了制造難度，也增加了試壓、探傷、裝配的難度和精度。

東方鍋爐采用獨(dú)立四管束弓形換熱管結(jié)構(gòu)，攻克了各種部件材質(zhì)的選擇，換熱管彎管精度、穿管精度，封口異種鋼焊接等工藝難題，并在穿管和管束支撐、套裝等方面較戴維原技術(shù)有所創(chuàng)新和突破。