催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯用固定床的制作方法

本技术涉及固定床，具体涉及催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯用固定床。

背景技术：

1、碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯是一种性能优良的溶剂和重要的有机合成中间体，广泛应用于锂电池的电解质溶剂、合成纤维、合成树脂、制药等行业，也是一种优良的汽油添加剂。通常会以碳酸二甲酯与乙醇为原料，在固定床填料层中填充催化剂，在一定温度下进行催化反应，制备出碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯。

2、现有技术中的碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯在使用固定床进行催化合成时，乙醇与碳酸二甲酯通常会分别使用管道注入固定床中，乙醇与碳酸二甲酯由固定床上设定的进料口单点进入，并且在进入到固定床之前没有经过混合，乙醇与碳酸二甲酯混合不均匀，在反应过程中，容易出现反应不充分的情况，并且单点进料的方式，在填料层中容易出现局部的填料段原料浓度大和局部填料段原料浓度小的问题，原料在填料层中分布不均匀，并且由于原料浓度小，该处填料段的催化反应速率就低，固定床的整体催化反应速率有待进一步提升，传统的固定床采用夹套式加热，换热效率低，靠近固定床中心与靠近固定床外壁的填料升温速率不一，填料层受热不均匀的情况。

3、针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯用固定床，用于解决现有技术中进入到固定床之前没有经过混合，乙醇与碳酸二甲酯混合不均匀，乙醇与碳酸二甲酯由固定床上设定的进料口单点进入，反应原料在填料层中分布不均匀，并且由于原料浓度小，该处填料段的催化反应速率就低，固定床的整体催化反应速率有待进一步提升和传统的固定床中的填料层受热不均匀的技术问题。

2、本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

3、催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯用固定床，包括壳体，所述壳体的底部套接有出料管，所述壳体的内侧固接有水平设置的孔板，所述孔板的顶部固定安装有多个竖直设置的加热管，所述孔板的上方设有填料层与缓冲层，所述缓冲层位于填料层的上方，填料层的内部设有多个竖直设置的加热管；

4、所述壳体的内侧顶部固接有中空结构的布料板，所述布料板的内侧设有布料组件，所述壳体的顶部固接有进料管，所述进料管的外部套接有与其内部相连通的乙醇输送管与碳酸二甲酯输送管，所述进料管的底部延伸至布料板的内侧，且进料管的内侧设有混料组件。

5、进一步的，所述壳体的一侧外部设有人孔，所述壳体的内侧底部具有半球形结构，出料管位于壳体的底部中心，且出料管上安装有阀门。

6、进一步的，所述布料组件包括开设在布料板底部的多个出料孔、固接在布料板内侧底部中心的支撑柱和固接在支撑柱顶部的均料板，所述布料板底部设有环形凸起，所述凸起的横截面为等腰三角形结构，所述均料板为锥形结构，且均料板位于凸起的正上方。

7、进一步的，所述均料板的外圈套设有朝向均料板倾斜向下设置的挡流板，所述挡流板为环形结构，且均料板与挡流板相接处开设有多个漏料孔。

8、进一步的，所述混料组件包括安装在进料管中的多个折流板和固接在进料管底部的集料环，所述集料环位于均料板的正上方。

9、进一步的，多个所述折流板交替设置，多个所述折流板的顶部均安装有多个扰流柱。

10、本实用新型具备下述有益效果：

11、1、本实用新型，通过壳体、孔板、加热管相互配合，能够对填料层进行多点位的均匀加热，有效地提高了填料层的加热速率，并保证填料层各部位之间的温度相对均匀，避免出现填充层温度不均匀，导致固定床部分物料无法进行催化反应，提高催化反应速率。

12、2、本实用新型，通过进料管、折流板、扰流板、集料环相互配合，能够在乙醇与碳酸二甲酯进入到进料管之后，延长乙醇与碳酸二甲酯在进料管中的流动时间，并在流动过程中，多个扰流柱能够促进乙醇与碳酸二甲酯充分混合，并在混合后从进料管的底部中心排出，避免物料混合不均匀导致反应不充分。

13、3、本实用新型，通过布料板、均料板、挡流板相互配合，能够将从进料管中心处排出的均匀混合的物料向壳体的内部均匀分布，使得混合均匀的原料能够从多点位进入到壳体中，使得物料能够在填料层中均匀分布，避免物料在填料层中分布不均匀，导致的填料层局部物料浓度低，提高了催化反应的速率。

技术特征：

1.催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯用固定床，包括壳体(1)，所述壳体(1)的底部套接有出料管(102)，其特征在于，所述壳体(1)的内侧固接有水平设置的孔板(2)，所述孔板(2)的顶部固定安装有多个竖直设置的加热管(201)，所述孔板(2)的上方设有填料层(202)与缓冲层(203)，所述缓冲层(203)位于填料层(202)的上方，填料层(202)的内部设有多个竖直设置的加热管(201)；

2.根据权利要求1所述的催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯用固定床，其特征在于，所述壳体(1)的一侧外部设有人孔(101)，所述壳体(1)的内侧底部具有半球形结构，出料管(102)位于壳体(1)的底部中心，且出料管(102)上安装有阀门。

3.根据权利要求1所述的催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯用固定床，其特征在于，所述布料组件包括开设在布料板(3)底部的多个出料孔(301)、固接在布料板(3)内侧底部中心的支撑柱(305)和固接在支撑柱(305)顶部的均料板(302)，所述布料板(3)底部设有环形凸起，所述凸起的横截面为等腰三角形结构，所述均料板(302)为锥形结构，且均料板(302)位于凸起的正上方。

4.根据权利要求3所述的催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯用固定床，其特征在于，所述均料板(302)的外圈套设有朝向均料板(302)倾斜向下设置的挡流板(304)，所述挡流板(304)为环形结构，且均料板(302)与挡流板(304)相接处开设有多个漏料孔(303)。

5.根据权利要求3所述的催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯用固定床，其特征在于，所述混料组件包括安装在进料管(103)中的多个折流板(4)和固接在进料管(103)底部的集料环(402)，所述集料环(402)位于均料板(302)的正上方。

6.根据权利要求5所述的催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯用固定床，其特征在于，多个所述折流板(4)交替设置，多个所述折流板(4)的顶部均安装有多个扰流柱(401)。

技术总结
本技术公开了催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯用固定床，属于固定床技术领域。本技术用于解决现有技术中固定床反应原料在固定床的填料层中分布不均匀和填料层受热不均匀的技术问题，催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯用固定床，包括壳体，所述壳体的底部套接有出料管，所述壳体的内侧固接有水平设置的孔板，所述孔板的顶部固定安装有多个竖直设置的加热管，所述孔板的上方设有填料层与缓冲层。本技术不仅能够提高填料层各部位温度的相对均匀，还能够对乙醇与碳酸二甲酯在进到固定床时，将原料混合均匀，并将混合后的原料均匀分布在填料层上，使得原料在填充层上分布均匀，有效地提高了催化反应速率。

技术研发人员：胡童亮,张珍珍,熊志
受保护的技术使用者：铜陵金泰化工股份有限公司
技术研发日：20230302
技术公布日：2024/1/13