專利名稱：合成氣轉(zhuǎn)化制二甲醚軸徑向二維流動(dòng)反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種合成氣經(jīng)催化轉(zhuǎn)化制備二甲醚的軸徑向二維流動(dòng)反應(yīng)器，具體地說，是一步法由合成氣制二甲醚的軸徑向二維流動(dòng)反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在一步法二甲醚合成的技術(shù)有固定床和三相淤漿床兩種，固定床是合成氣從頂部進(jìn)入到反應(yīng)器，從底部出反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)器的特點(diǎn)是催化劑利用率高，反應(yīng)器加工簡(jiǎn)單。三相淤漿床反應(yīng)器是把催化劑懸浮在惰性溶劑(石蠟油)中，氣體通過分布器從底部進(jìn)入到反應(yīng)器中，氣泡依靠浮力穿過反應(yīng)器，在反應(yīng)器中和催化劑接觸進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)品氣從頂部出反應(yīng)器。固定床反應(yīng)器主要缺點(diǎn)是在催化劑的入口處有效氣含量大，反應(yīng)放熱快，催化劑床層軸向和徑向反應(yīng)溫差大，催化劑失活快。三相淤漿床反應(yīng)器的主要缺點(diǎn)是三相淤漿床的反應(yīng)器體積龐大，催化劑、漿液會(huì)隨著氣流夾帶，催化劑活性下降快。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種阻力小，傳熱好，溫度分布均勻，轉(zhuǎn)化率高，結(jié)構(gòu)合理的新型合成氣轉(zhuǎn)化制二甲醚軸徑向二維流動(dòng)反應(yīng)器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的包括原料氣入口1、氣體分布器2、反應(yīng)器3、催化劑床層4、催化劑擋板5、產(chǎn)品出口6，該裝置的頂部設(shè)有原料氣入口1，底部設(shè)有原料氣出口6，反應(yīng)器3內(nèi)有氣體分布器2，反應(yīng)器3內(nèi)的底部有催化劑擋板5，氣體分布器2和反應(yīng)器3之間是催化劑床層4。
本實(shí)用新型還采用如下技術(shù)方案氣體分布器2上有孔道。
氣體分布器2孔道的直徑相同。
氣體分布器2孔道是一個(gè)以上。
氣體分布器2孔道是螺旋式不均勻分布。
反應(yīng)器3至少一個(gè)以上。
反應(yīng)器3并聯(lián)組合形成一個(gè)大型的二甲醚合成反應(yīng)器。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于傳熱效果好，床層易于控制且溫度均勻，無熱點(diǎn)存在，因而使得合成反應(yīng)能在接近熱力學(xué)平衡的最佳動(dòng)力學(xué)條件下進(jìn)行，得到高的原料轉(zhuǎn)化率；滿足大空速的要求，從而降低生產(chǎn)成本，得到增產(chǎn)節(jié)能的效果；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工制造。


附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示，采用固定床的結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)的固定床反應(yīng)器催化劑床層內(nèi)部加一根孔道分布不均勻的氣體分布器2，在一定壓力下，合成氣進(jìn)入氣體分布器2，通過氣體分布器2上的小孔沿著徑向進(jìn)入到催化劑床層4，接觸催化劑進(jìn)行反應(yīng)，并沿著催化劑床層4軸向流動(dòng)繼續(xù)反應(yīng)，熱量傳遞通過反應(yīng)器3外的換熱介質(zhì)(沸水)帶走，產(chǎn)品氣從產(chǎn)品氣出口6流出反應(yīng)器。
由于氣體徑向流道短，所以在較短的距離內(nèi)在催化劑床層4就可以分布均勻，催化劑的利用率大大提高。在整個(gè)床層4內(nèi)都均勻的分布著合成氣，所以床層4的換熱可以容易通過反應(yīng)器2壁外部的換熱介質(zhì)(沸水)帶走。由于氣相反應(yīng)物在本實(shí)用新型反應(yīng)器催化劑床層4均勻分布，就有條件選擇高活性、比表面積較大的小顆粒催化劑。小顆粒催化劑的內(nèi)擴(kuò)散影響小，表面上活性中心多，大大提高了雙功能催化劑的利用率。此外，在應(yīng)用本實(shí)用新型反應(yīng)器制備二甲醚時(shí)，可以通過提高反應(yīng)物料的空速，更好地提高催化劑利用率，從而可以降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)節(jié)能的效果。
權(quán)利要求1.合成氣轉(zhuǎn)化制二甲醚軸徑向二維流動(dòng)反應(yīng)器，包括原料氣入口(1)、氣體分布器(2)、反應(yīng)器(3)、催化劑床層(4)、催化劑擋板(5)、產(chǎn)品出口(6)，其特征在于該裝置的頂部有原料氣入口(1)、底部有原料氣出口(6)，反應(yīng)器(3)內(nèi)有氣體分布器(2)，反應(yīng)器(3)內(nèi)的底部有催化劑擋板(5)，氣體分布器(2)和反應(yīng)器(3)之間是催化劑床層(4)。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的合成氣轉(zhuǎn)化制二甲醚軸徑向二維流動(dòng)反應(yīng)器，其特征在于氣體分布器(2)貫穿整個(gè)反應(yīng)器床層。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的合成氣轉(zhuǎn)化制二甲醚軸徑向二維流動(dòng)反應(yīng)器，其特征在于氣體分布器(2)上有孔道。
4.根據(jù)權(quán)利3所述的合成氣轉(zhuǎn)化制二甲醚軸徑向二維流動(dòng)反應(yīng)器，其特征在于氣體分布器(2)孔道的直徑相同。
5.根據(jù)權(quán)利3所述的合成氣轉(zhuǎn)化制二甲醚軸徑向二維流動(dòng)反應(yīng)器，其特征在于氣體分布器(2)孔道是一個(gè)以上。
6.根據(jù)權(quán)利3所述的合成氣轉(zhuǎn)化制二甲醚軸徑向二維流動(dòng)反應(yīng)器，其特征在于氣體分布器(2)孔道是螺旋式不均勻分布。
7.根據(jù)權(quán)利1所述的合成氣轉(zhuǎn)化制二甲醚軸徑向二維流動(dòng)反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器(3)并聯(lián)形成一個(gè)大型化的由合成氣一步法制二甲醚的反應(yīng)器。
專利摘要一種由合成氣(一氧化碳和氫氣)在雙功能(甲醇合成和甲醇脫水)催化劑作用下制備二甲醚的合成氣轉(zhuǎn)化制二甲醚軸徑向二維流動(dòng)反應(yīng)器，由氣體分布器2、反應(yīng)器3、催化劑床層4、催化劑擋板5等組成，反應(yīng)器3內(nèi)有氣體分布器2、反應(yīng)器3內(nèi)的底部有催化劑擋板5，氣體分布器2和反應(yīng)器3之間是催化劑床層4，傳熱效果好，床層易于控制且溫度均勻，無熱點(diǎn)存在，因而使得合成反應(yīng)能在接近熱力學(xué)平衡的最佳動(dòng)力學(xué)條件下進(jìn)行，得到高的原料轉(zhuǎn)化率；滿足大空速的要求，從而降低生產(chǎn)成本，得到增產(chǎn)節(jié)能的效果；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工制造。
文檔編號(hào)C07C41/01GK2782679SQ200520016949
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月21日
發(fā)明者李建忠, 王斯晗, 徐顯明, 張寶軍, 李方偉, 萬書寶, 裴浩天, 李文鵬, 常哲伏, 呂印達(dá), 王桂芝, 楊玉和, 王路海, 李洪濤, 杜海, 丁玉芝, 曾群英, 張婧元 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司