专利名称：一种连接闪蒸罐的二甲醚制备装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种二甲醚的制备装置，尤其是涉及一种连接闪蒸罐的二甲醚制
备装置。
背景技术：
通常，合成气一步法制二甲醚可分为气相法和液相法两大类。气相法中的合成反应在固体催化剂表面上进行，反应具有较高的CO转化率。液相法是将双功能催化剂悬浮在惰性溶剂中，在一定条件下通入合成气进行反应。由于惰性介质的存在，使反应器具有良好的传热性能，反应可以在恒温下进行。合成气直接制取二甲醚的技术已渐成熟，具有原料易得、流程短、设备规模小和能耗低等优点，更有利于实际应用。合成气一步法直接制取二甲醚，包括合成气进入反应器内同时完成甲醇合成与甲醇脱水两个反应，产物为甲醇与二甲醚的混合物，混合物经蒸馏分离得二甲醚，未反应的甲醇返回反应器。合成气在催化剂上使生成的甲醇马上转化为二甲醚，破坏了甲醇合成反应的平衡，反应得以向生成甲醇的方向移动，提高了合成气的转化率，基本化学反应式如下:C0+2H2 — CH3OH2CH30H — CH30CH3+H20C0+H20 — C02+H2总反应式:3C0+3H2 — CH30CH3+C02。此外，在这个产生工艺中会使用到闪蒸罐。闪蒸就是高压的饱和水进入比较低压的容器中后由于压力的突然降低使这些饱和水变成一部分的容器压力下的饱和水蒸气和饱和水。物质的沸点是随外部压力增大而升高，让高压高温流体经过减压，使其沸点降低，进入闪蒸罐，流体在闪蒸罐中迅速沸腾汽化，并进行两相分离。闪蒸罐的作用是提供流体迅速气化和气液分离的空间。目前用于制备二甲醚所使用的闪蒸罐，液体进口方向均为切向进入或者通过强化传质结构，径向加入液体，这样导致进入的液体太多，在闪蒸的过程中，甲醇的闪蒸程度会受到明显的影响，闪蒸效率低。
发明内容本实用新型设计了一种连接闪蒸罐的二甲醚制备装置，其解决的技术问题是:
(I)闪蒸的过程中，甲醇的闪蒸程度会受到明显的影响，闪蒸效率低；(2 )现有二甲醚的制备装置需要多个反应器，并且转化率不高，温度也不易控制。为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案:一种连接闪蒸罐的二甲醚制备装置，包括固定床反应器(4)，H2和CO分别通过管道进入固定床反应器(4)，固定床反应器(4)出口通过管道依次连接闪蒸罐(6)、冷凝罐(7)以及缓冲罐(10)，其特征在于:闪蒸罐(6)包括罐体(61)、过滤装置(62)和进料装置(63)，进料装置(63)与二甲醚制备反应釜(I)出口连接，罐体(61)上部设有蒸汽出口(64)，罐体(61)下部设有出料口(65);过滤装置(62)位于罐体(61)内部，过滤装置(62)固定在罐体
(61)上部并且限制在蒸汽出口(64)的下部，所述进料装置(63)包括延伸到罐体(61)内部的物料管道，在罐体内部内物料管道出口处设有的一个喷头(66 )。进一步，所述的喷头(66)喷面上还设有缓冲孔(68)。进一步，所述的喷头(66)的喷面为圆形喷面。进一步，所述固定床反应器(4)上下设有多层不同的催化剂层。进一步，所述固定床反应器(4 )上还设有控温热电偶(5 )。该连接闪蒸罐的二甲醚制备装置具有以下有益效果:(I)本实用新型中原料液是通过喷头以喷洒液滴状态进入罐体，由于液滴喷洒分布均匀，所以甲醇在闪蒸罐内会迅速沸腾分离从蒸汽入口分离使得甲醇分离效率高，并且原料液对罐体冲击力度小，延长闪蒸罐的实用寿命。(2)本实用新型中在蒸汽出口处设有过滤装置，降低了蒸汽中的杂志，且消除了蒸汽在出口时起泡的效果。( 3 )本实用新型中喷头的喷面设有缓冲孔，延长了喷头的使用寿命，也在一定程度上提高分离效率。(4)本实用新型由于在固定床反应器上下设有多层不同的催化剂层，因而可以实现在一个反应器完成两个化学反应过程，合成气进入反应器内同时完成甲醇合成与甲醇脱水两个反应，产物为甲醇与二甲醚的混合物，混合物经蒸馏分离得二甲醚，未反应的甲醇返回反应器。合成气在催化剂上使生成的甲醇马上转化为二甲醚，破坏了甲醇合成反应的平衡，反应得以向生成甲 醇的方向移动，提高了合成气的转化率。(5)本实用新型由于在闪蒸罐中设一喷头，由于液滴喷洒分布均匀，所以甲醇在闪蒸罐内会迅速沸腾分离从蒸汽入口分离使得甲醇分离效率高，并且原料液对罐体冲击力度小，延长闪蒸罐的实用寿命。
图1:本实用新型连接闪蒸罐的二甲醚制备装置的结构示意图；图2:本实用新型中闪蒸罐的结构示意图；图3:图2中喷头的结构示意图。附图标记说明:I一减压阀；2—微量调节阀；3—截止阀；4一固定床反应器；5—控温热电偶；6—闪蒸罐；61—罐体；62—过滤装置；63—进料装置；64—蒸汽出口，65 —出料口 ；66—喷头；67—喷孔；68—缓冲孔；7—冷凝罐；8—备压阀；9—截止阀；10—缓冲罐；11—转子流量计；12—回流管。
具体实施方式
下面结合图1，对本实用新型做进一步说明:如图1所示，一种连接闪蒸罐的二甲醚制备装置，包括固定床反应器4，4和CO分别通过管道进入固定床反应器4，其中，输入H2的管道上还设有减压阀1、微量调节阀2以及截止阀3，输入CO的管道上也设有减压阀1、微量调节阀2以及截止阀3。固定床反应器4出口通过管道依次连接闪蒸罐6、冷凝罐7以及缓冲罐10，固定床反应器4上下设有多层不同的催化剂层。冷凝罐7和缓冲罐10之间还设有备压阀8和截止阀9。本实用新型由于在固定床反应器上下设有多层不同的催化剂层，因而可以实现在一个反应器完成两个化学反应过程，合成气进入反应器内同时完成甲醇合成与甲醇脱水两个反应，产物为甲醇与二甲醚的混合物，混合物经蒸馏分离得二甲醚，未反应的甲醇返回反应器。合成气在催化剂上使生成的甲醇马上转化为二甲醚，破坏了甲醇合成反应的平衡，反应得以向生成甲醇的方向移动，提高了合成气的转化率。如图2所示，闪蒸罐6包括罐体61、过滤装置62和进料装置63，进料装置63与固定床反应器4出口管道连接，罐体61上部设有蒸汽出口 64，罐体61下部设有出料口 65，出料口 65与冷凝罐7连接，过滤装置62位于罐体61内部，固定在罐体61上部，蒸汽出口 64的下部，进料装置63包括延伸到罐体61内部的物料管道，在罐体内部内物料管道出口处设有的一个喷头66。如图3所示，喷头66喷面上设有喷孔67和缓冲孔68。喷头66的喷面为圆形喷面。(I)本实用新型中原料液是通过喷头以喷洒液滴状态进入罐体，由于液滴喷洒分布均匀，所以甲醇在闪蒸罐内会迅速沸腾分离从蒸汽入口分离使得甲醇分离效率高，并且原料液对罐体冲击力度小，延长闪蒸罐的实用寿命。(2)本实用新型中在蒸汽出口处设有过滤装置，降低了蒸汽中的杂志，且消除了蒸汽在出口时起泡的效果。( 3 )本实用新型中喷头的喷面设有缓冲孔，延长了喷头的使用寿命，也在一定程度上提高分离效率。上面结合附 图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种连接闪蒸罐的二甲醚制备装置，包括固定床反应器(4)，H2和CO分别通过管道进入固定床反应器(4)，固定床反应器(4)出口通过管道依次连接闪蒸罐(6)、冷凝罐(7)以及缓冲罐(10)，其特征在于:闪蒸罐(6)包括罐体(61)、过滤装置(62)和进料装置(63)，进料装置(63)与二甲醚制备反应釜(I)出口连接，罐体(61)上部设有蒸汽出口(64)，罐体(61)下部设有出料口(65);过滤装置(62)位于罐体(61)内部，过滤装置(62)固定在罐体(61)上部并且限制在蒸汽出口(64)的下部，所述进料装置(63)包括延伸到罐体(61)内部的物料管道，在罐体内部内物料管道出口处设有的一个喷头(66 )。
2.根据权利要求1所述连接闪蒸罐的二甲醚制备装置，其特征在于:所述的喷头(66)喷面上还设有缓冲孔(68 )。
3.根据权利要求1所述连接闪蒸罐的二甲醚制备装置，其特征在于:所述的喷头(66)的喷面为圆形喷面。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述连接闪蒸罐的二甲醚制备装置，其特征在于:所述固定床反应器(4)上下设有多层不同的催化剂层。
5.根据权利要求1至3中任何一项所述连接闪蒸罐的二甲醚制备装置，其特征在于:所述固定床反应器(4 )上还 设有控温热电偶(5 )。
专利摘要本实用新型涉及一种连接闪蒸罐的二甲醚制备装置，包括固定床反应器(4)，H2和CO分别通过管道进入固定床反应器(4)，固定床反应器(4)出口通过管道依次连接闪蒸罐(6)、冷凝罐(7)以及缓冲罐(10)，其特征在于闪蒸罐(6)包括罐体(61)、过滤装置(62)和进料装置(63)，进料装置(63)与二甲醚制备反应釜(1)出口连接，罐体(61)上部设有蒸汽出口(64)，罐体(61)下部设有出料口(65)；过滤装置(62)位于罐体(61)内部，过滤装置(62)固定在罐体(61)上部并且限制在蒸汽出口(64)的下部，所述进料装置(63)包括延伸到罐体(61)内部的物料管道，在罐体内部内物料管道出口处设有的一个喷头(66)。
文档编号C07C43/04GK203079883SQ201220540510
公开日2013年7月24日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者曹营房 申请人:久泰能源(张家港)有限公司