專利名稱：一種合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種二甲醚的制備裝置，尤其是涉及一種合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置。
背景技術(shù)：
通常，合成氣一步法制二甲醚可分為氣相法和液相法兩大類。氣相法中的合成反應(yīng)在固體催化劑表面上進(jìn)行，反應(yīng)具有較高的CO轉(zhuǎn)化率。液相法是將雙功能催化劑懸浮在惰性溶劑中，在一定條件下通入合成氣進(jìn)行反應(yīng)。由于惰性介質(zhì)的存在，使反應(yīng)器具有良好的傳熱性能，反應(yīng)可以在恒溫下進(jìn)行。合成氣直接制取二甲醚的技術(shù)已漸成熟，具有原料易得、流程短、設(shè)備規(guī)模小和能耗低等優(yōu)點(diǎn)，更有利于實(shí)際應(yīng)用。合成氣一步法直接制取二甲醚，包括合成氣進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)完成甲醇合成與甲醇脫水兩個(gè)反應(yīng)，產(chǎn)物為甲醇與二甲醚的混合物，混合物經(jīng)蒸餾分離得二甲醚，未反應(yīng)的甲醇返回反應(yīng)器。合成氣在催化劑上使生成的甲醇馬上轉(zhuǎn)化為二甲醚，破壞了甲醇合成反應(yīng)的平衡，反應(yīng)得以向生成甲醇的方向移動(dòng)，提高了合成氣的轉(zhuǎn)化率，基本化學(xué)反應(yīng)式如下C0+2H2 — CH3OH2CH30H — CH30CH3+H20CO + H2O — C02+H2總反應(yīng)式3C0 + 3H2 — CH30CH3+C02。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置，其解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有二甲醚的制備裝置需要多個(gè)反應(yīng)器，并且轉(zhuǎn)化率不高，溫度也不易控制。為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了以下方案一種合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置，包括固定床反應(yīng)器(4)，仏和⑶分別通過(guò)管道進(jìn)入固定床反應(yīng)器(4)，固定床反應(yīng)器(4)出口通過(guò)管道依次連接閃蒸罐
(6)、冷凝罐(7)以及緩沖罐(10)，其特征在于所述固定床反應(yīng)器(4)上下設(shè)有多層不同的催化劑層。進(jìn)一步，還包括一回流管，所述回流管連接在閃蒸罐(6)與固定床反應(yīng)器(4)之間。進(jìn)一步，所述閃蒸罐(6)中包括一噴頭。進(jìn)一步，所述固定床反應(yīng)器(4 )上還設(shè)有控溫?zé)犭娕?5 )。該合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置具有以下有益效果(I)本實(shí)用新型由于在固定床反應(yīng)器上下設(shè)有多層不同的催化劑層，因而可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)反應(yīng)器完成兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，合成氣進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)完成甲醇合成與甲醇脫水兩個(gè)反應(yīng)，產(chǎn)物為甲醇與二甲醚的混合物，混合物經(jīng)蒸餾分離得二甲醚，未反應(yīng)的甲醇返回反應(yīng)器。合成氣在催化劑上使生成的甲醇馬上轉(zhuǎn)化為二甲醚，破壞了甲醇合成反應(yīng)的平衡，反應(yīng)得以向生成甲醇的方向移動(dòng)，提高了合成氣的轉(zhuǎn)化率。(2)本實(shí)用新型由于在閃蒸罐中設(shè)一噴頭，由于液滴噴灑分布均勻，所以甲醇在閃蒸罐內(nèi)會(huì)迅速沸騰分離從蒸汽入口分離使得甲醇分離效率高，并且原料液對(duì)罐體沖擊力度小，延長(zhǎng)閃蒸罐的實(shí)用壽命。

圖I :本實(shí)用新型合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I一減壓閥；2—微量調(diào)節(jié)閥；3—截止閥；4一固定床反應(yīng)器；5—控溫?zé)犭娕迹?—閃蒸罐；7—冷凝罐；8—備壓閥；9一截止閥；10—緩沖罐；11 一轉(zhuǎn)子流量計(jì)；12—回流管。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖1，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明如圖I所示，一種合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置，包括固定床反應(yīng)器4，H2和CO分別通過(guò)管道進(jìn)入固定床反應(yīng)器4，其中，輸入H2的管道上還設(shè)有減壓閥I、微量調(diào)節(jié)閥2以及截止閥3，輸入CO的管道上也設(shè)有減壓閥I、微量調(diào)節(jié)閥2以及截止閥3。固定床反應(yīng)器4出口通過(guò)管道依次連接閃蒸罐6、冷凝罐7以及緩沖罐10，固定床反應(yīng)器4上下設(shè)有多層不同的催化劑層。冷凝罐7和緩沖罐10之間還設(shè)有備壓閥8和截止閥9?；亓鞴?2連接在閃蒸罐6與固定床反應(yīng)器4之間。本實(shí)用新型由于在固定床反應(yīng)器上下設(shè)有多層不同的催化劑層，因而可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)反應(yīng)器完成兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，合成氣進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)完成甲醇合成與甲醇脫水兩個(gè)反應(yīng)，產(chǎn)物為甲醇與二甲醚的混合物，混合物經(jīng)蒸餾分離得二甲醚，未反應(yīng)的甲醇返回反應(yīng)器。合成氣在催化劑上使生成的甲醇馬上轉(zhuǎn)化為二甲醚，破壞了甲醇合成反應(yīng)的平衡，反應(yīng)得以向生成甲醇的方向移動(dòng)，提高了合成氣的轉(zhuǎn)化率。本實(shí)用新型由于在閃蒸罐中設(shè)一噴頭，由于液滴噴灑分布均勻，所以甲醇在閃蒸罐內(nèi)會(huì)迅速沸騰分離從蒸汽入口分離使得甲醇分離效率高，并且原料液對(duì)罐體沖擊力度小，延長(zhǎng)閃蒸罐的實(shí)用壽命。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性的描述，顯然本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置，包括固定床反應(yīng)器(4)，H2和CO分別通過(guò)管道進(jìn)入固定床反應(yīng)器(4)，固定床反應(yīng)器(4)出口通過(guò)管道依次連接閃蒸罐(6)、冷凝罐(7)以及緩沖罐(10)，其特征在于所述固定床反應(yīng)器(4)上下設(shè)有多層不同的催化劑層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置，其特征在于還包括一回流管(12)，所述回流管連接在閃蒸罐(6)與固定床反應(yīng)器(4)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置，其特征在于所述閃蒸罐(6)中包括一噴頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置，其特征在于所述固定床反應(yīng)器(4 )上還設(shè)有控溫?zé)犭娕?5 )。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置，包括固定床反應(yīng)器，H2和CO分別通過(guò)管道進(jìn)入固定床反應(yīng)器，固定床反應(yīng)器出口通過(guò)管道依次連接閃蒸罐、冷凝罐以及緩沖罐，所述固定床反應(yīng)器上下設(shè)有多層不同的催化劑層。本實(shí)用新型由于在固定床反應(yīng)器上下設(shè)有多層不同的催化劑層，因而可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)反應(yīng)器完成兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，合成氣進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)完成甲醇合成與甲醇脫水兩個(gè)反應(yīng)，產(chǎn)物為甲醇與二甲醚的混合物，混合物經(jīng)蒸餾分離得二甲醚，未反應(yīng)的甲醇返回反應(yīng)器。合成氣在催化劑上使生成的甲醇馬上轉(zhuǎn)化為二甲醚，破壞了甲醇合成反應(yīng)的平衡，反應(yīng)得以向生成甲醇的方向移動(dòng)，提高了合成氣的轉(zhuǎn)化率。
文檔編號(hào)C07C43/04GK202730039SQ20122042618
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
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