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
技術領域：
本實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：
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在固體催化劑表面上進行，反應具有較高的CO轉化率。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行反應。由于惰性介質的存在，使反應器具有良好的傳熱性能，反應可以在恒溫下進行。合成氣直接制取二甲醚的技術已漸成熟，具有原料易得、流程短、設備規(guī)模小和能耗低等優(yōu)點，更有利于實際應用。合成氣一步法直接制取二甲醚，包括合成氣進入反應器內同時完成甲醇合成與甲醇脫水兩個反應，產物為甲醇與二甲醚的混合物，混合物經蒸餾分離得二甲醚，未反應的甲醇返回反應器。合成氣在催化劑上使生成的甲醇馬上轉化為二甲醚，破壞了甲醇合成反應的平衡，反應得以向生成甲醇的方向移動，提高了合成氣的轉化率，基本化學反應式如下C0+2H2 — CH3OH2CH30H — CH30CH3+H20CO + H2O — C02+H2總反應式3C0 + 3H2 — CH30CH3+C02。
發(fā)明內容本實用新型設計了一種合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置，其解決的技術問題是現(xiàn)有二甲醚的制備裝置需要多個反應器，并且轉化率不高，溫度也不易控制。為了解決上述存在的技術問題，本實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，包括固定床反應器(4)，仏和⑶分別通過管道進入固定床反應器(4)，固定床反應器(4)出口通過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器(4)上下設有多層不同的催化劑層。進一步，還包括一回流管，所述回流管連接在閃蒸罐(6)與固定床反應器(4)之間。進一步，所述閃蒸罐(6)中包括一噴頭。進一步，所述固定床反應器(4 )上還設有控溫熱電偶(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)本實用新型由于在固定床反應器上下設有多層不同的催化劑層，因而可以實現(xiàn)在一個反應器完成兩個化學反應過程，合成氣進入反應器內同時完成甲醇合成與甲醇脫水兩個反應，產物為甲醇與二甲醚的混合物，混合物經蒸餾分離得二甲醚，未反應的甲醇返回反應器。合成氣在催化劑上使生成的甲醇馬上轉化為二甲醚，破壞了甲醇合成反應的平衡，反應得以向生成甲醇的方向移動，提高了合成氣的轉化率。(2)本實用新型由于在閃蒸罐中設一噴頭，由于液滴噴灑分布均勻，所以甲醇在閃蒸罐內會迅速沸騰分離從蒸汽入口分離使得甲醇分離效率高，并且原料液對罐體沖擊力度小，延長閃蒸罐的實用壽命。
圖I :本實用新型合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置的結構示意圖。附圖標記說明I一減壓閥；2—微量調節(jié)閥；3—截止閥；4一固定床反應器；5—控溫熱電偶；6—閃蒸罐；7—冷凝罐；8—備壓閥；9一截止閥；10—緩沖罐；11 一轉子流量計；12—回流管。
具體實施方式
下面結合圖1，對本實用新型做進一步說明如圖I所示，一種合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置，包括固定床反應器4，H2和CO分別通過管道進入固定床反應器4，其中，輸入H2的管道上還設有減壓閥I、微量調節(jié)閥2以及截止閥3，輸入CO的管道上也設有減壓閥I、微量調節(jié)閥2以及截止閥3。固定床反應器4出口通過管道依次連接閃蒸罐6、冷凝罐7以及緩沖罐10，固定床反應器4上下設有多層不同的催化劑層。冷凝罐7和緩沖罐10之間還設有備壓閥8和截止閥9?；亓鞴?2連接在閃蒸罐6與固定床反應器4之間。本實用新型由于在固定床反應器上下設有多層不同的催化劑層，因而可以實現(xiàn)在一個反應器完成兩個化學反應過程，合成氣進入反應器內同時完成甲醇合成與甲醇脫水兩個反應，產物為甲醇與二甲醚的混合物，混合物經蒸餾分離得二甲醚，未反應的甲醇返回反應器。合成氣在催化劑上使生成的甲醇馬上轉化為二甲醚，破壞了甲醇合成反應的平衡，反應得以向生成甲醇的方向移動，提高了合成氣的轉化率。本實用新型由于在閃蒸罐中設一噴頭，由于液滴噴灑分布均勻，所以甲醇在閃蒸罐內會迅速沸騰分離從蒸汽入口分離使得甲醇分離效率高，并且原料液對罐體沖擊力度小，延長閃蒸罐的實用壽命。上面結合附圖對本實用新型進行了示例性的描述，顯然本實用新型的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種合成氣一步法直接制取二甲醚的制備裝置，包括固定床反應器(4)，H2和CO分別通過管道進入固定床反應器(4)，固定床反應器(4)出口通過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器(4)上下設有多層不同的催化劑層。
2.根據權利要求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)與固定床反應器(4)之間。
3.根據權利要求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.根據權利要求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器(4 )上還設有控溫熱電偶(5 )。
專利摘要本實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，包括固定床反應器，H2和CO分別通過管道進入固定床反應器，固定床反應器出口通過管道依次連接閃蒸罐、冷凝罐以及緩沖罐，所述固定床反應器上下設有多層不同的催化劑層。本實用新型由于在固定床反應器上下設有多層不同的催化劑層，因而可以實現(xiàn)在一個反應器完成兩個化學反應過程，合成氣進入反應器內同時完成甲醇合成與甲醇脫水兩個反應，產物為甲醇與二甲醚的混合物，混合物經蒸餾分離得二甲醚，未反應的甲醇返回反應器。合成氣在催化劑上使生成的甲醇馬上轉化為二甲醚，破壞了甲醇合成反應的平衡，反應得以向生成甲醇的方向移動，提高了合成氣的轉化率。
文檔編號C07C43/04GK202730039SQ20122042618
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權日2012年8月27日
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