专利名称：一种合成气一步法直接制取二甲醚的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，尤其是涉及一种合成气一步法直接制取二甲醚的制备装置。
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+H20CO + H2O — C02+H2总反应式3C0 + 3H2 — CH30CH3+C02。
发明内容本实用新型设计了一种合成气一步法直接制取二甲醚的制备装置，其解决的技术问题是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合成气一步法直接制取二甲醚的制备装置，包括固定床反应器(4)，仏和⑶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，还包括一回流管，所述回流管连接在闪蒸罐(6)与固定床反应器(4)之间。进一步，所述闪蒸罐(6)中包括一喷头。进一步，所述固定床反应器(4 )上还设有控温热电偶(5 )。该合成气一步法直接制取二甲醚的制备装置具有以下有益效果(I)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。(2)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I :本实用新型合成气一步法直接制取二甲醚的制备装置的结构示意图。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；7—冷凝罐；8—备压阀；9一截止阀；10—缓冲罐；11 一转子流量计；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I所示，一种合成气一步法直接制取二甲醚的制备装置，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，其中，输入H2的管道上还设有减压阀I、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I、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。回流管12连接在闪蒸罐6与固定床反应器4之间。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。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。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1.一种合成气一步法直接制取二甲醚的制备装置，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)，其特征在于所述固定床反应器(4)上下设有多层不同的催化剂层。
2.根据权利要求I所述合成气一步法直接制取二甲醚的制备装置，其特征在于还包括一回流管(12)，所述回流管连接在闪蒸罐(6)与固定床反应器(4)之间。
3.根据权利要求I或2所述合成气一步法直接制取二甲醚的制备装置，其特征在于所述闪蒸罐(6)中包括一喷头。
4.根据权利要求I所述合成气一步法直接制取二甲醚的制备装置，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合成气一步法直接制取二甲醚的制备装置，包括固定床反应器，H2和CO分别通过管道进入固定床反应器，固定床反应器出口通过管道依次连接闪蒸罐、冷凝罐以及缓冲罐，所述固定床反应器上下设有多层不同的催化剂层。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。
文档编号C07C43/04GK202730039SQ20122042618
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者曹营房 申请人:久泰能源(张家港)有限公司