專利名稱：二甲醚反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種化工產(chǎn)品二甲醚的制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其指二甲醚反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的二甲醚反應(yīng)器是甲醇?xì)庀嗝撍贫酌蜒b置的核心設(shè)備，反應(yīng)器型式主要 有絕熱式、多段冷激式、段間換熱式、管殼式和遠(yuǎn)東冷管均溫型。甲醇脫水制二甲 醚是放熱反應(yīng)，降低催化劑層溫升、保持催化劑下層較低溫度，可提高甲醇脫水平衡 轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)出口二甲醚濃度，并有利于延長觸媒使用壽命。催化劑(即指觸媒)使用溫 度過高，不僅甲醇轉(zhuǎn)化率低、催化劑空間產(chǎn)率低，而且還使副反應(yīng)增加、原料甲醇消 耗高，并加速催化劑結(jié)焦失活。
(1) 絕熱、段間換熱或多段冷激反應(yīng)器
絕熱、段間換熱或多段冷激式反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)簡單，催化劑內(nèi)部不換熱，存在催化 劑層溫差大，合成效率低，副產(chǎn)物高等問題。冷激氣與反應(yīng)氣混合降溫，稀釋了DME (即指二甲醚)濃度，僅部分氣量通過全催化劑層，催化劑使用效率低，同等生產(chǎn)能力 下催化劑用量大。此類反應(yīng)器進(jìn)口溫度260-27(TC，有些廠催化劑底層初期溫度就達(dá) 370'C以上，溫度調(diào)節(jié)范圍小，催化劑層極易超溫，整體活性很難提高，催化劑使用壽 命短。
(2) 管殼式反應(yīng)器
結(jié)構(gòu)類似于管殼式換熱器，催化劑內(nèi)部連續(xù)換熱。在甲醇合成裝置上應(yīng)用效果明 顯，管內(nèi)裝催化劑，管外副產(chǎn)中壓蒸汽，近似等溫操作。甲醇脫水反應(yīng)壓力低，反應(yīng) 溫度比甲醇合成反應(yīng)高，管殼式DME采用導(dǎo)熱油強(qiáng)制循環(huán)移出反應(yīng)熱，不能副產(chǎn)高品 位蒸汽。導(dǎo)熱油進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，不僅增加設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用，而且導(dǎo)熱油在管外逆流換 熱很難實(shí)現(xiàn)催化劑層等溫，反應(yīng)效果雖比冷激和分段絕熱反應(yīng)好、但遠(yuǎn)不如其在甲醇 合成裝置上的使用效果。管殼式反應(yīng)器仍存在催化劑裝填量小、裝卸困難、結(jié)構(gòu)復(fù)雜 等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種結(jié)構(gòu)合理、 觸媒利用率及合成轉(zhuǎn)化率高的二甲醚反應(yīng)器。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該二甲醚反應(yīng)器，包括有殼 體及與殼體相連通的進(jìn)氣管和合成氣出氣管，其特征在于所述進(jìn)氣管從殼體的底部伸入殼體內(nèi)與置于殼體內(nèi)的下分氣盒的進(jìn)口相連通，而下氣盒上分布的出口分別與豎 向設(shè)置的上行冷管相連通，上行冷管的頂部與下行冷管相連通，且下行冷管的出口分 別與上分氣盒中的進(jìn)口相連通，而上分氣盒中的出口與中心管相連通，中心管的頂部 出口與殼體內(nèi)腔相連通，在中心管上方的殼體內(nèi)設(shè)置有冷激氣分布器，該冷激器分布 器通過道管與殼體外的冷激氣相連通，且在殼體的內(nèi)腔內(nèi)填充有觸媒絕熱體。
作為改進(jìn)，所述上行冷管其每根上行冷管的頂部通過彎頭與三根豎向設(shè)置的下行 冷管相連通，該三根下行冷管的橫截面呈三叉形。當(dāng)然每根上行冷管的頂部也可與 二、四、五根或更多根豎向設(shè)置的下行冷管相連通，具體可按要求而定。
再改進(jìn)，所述上、下分氣盒由整體分氣盒通過分氣盒隔板將分氣盒分隔成互不相 通的上分氣盒和下分氣盒，用槽鋼固定在反應(yīng)器內(nèi)。
再改進(jìn)，所述進(jìn)氣管其位于下分氣盒下方的殼體內(nèi)位置上，設(shè)置有能防止進(jìn)氣管 由于熱脹冷縮而破裂的膨脹節(jié)。
再改進(jìn)，所述觸媒絕熱體依次分上觸媒絕熱層、觸媒冷管層和觸媒下絕熱層。
再改進(jìn)，所述觸媒絕熱體為三氧化二鋁顆粒體，可添加適量的硫酸鹽。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于a、觸媒層可設(shè)上中下絕熱層，床層 (觸媒絕熱層)溫度分布更為合理，尤其在上部床層需要迅速提溫時(shí)，效果更明顯；b、 上下行冷管結(jié)構(gòu)更為可靠，本上下行冷管分散成若干個(gè)冷管簇，各簇之間不受牽連， 每個(gè)冷管簇上、下行冷管間通過上部彎頭進(jìn)行熱補(bǔ)償(每個(gè)冷管簇由一個(gè)上行冷管和三 個(gè)或若干個(gè)下行冷管組成)，其結(jié)構(gòu)比雙環(huán)管式的單管折流上環(huán)管埋在觸媒內(nèi)的工況可 靠得多；C、省去了雙環(huán)管式單管折流冷管的引氣管及與其相關(guān)的蓋板填料函，結(jié)構(gòu)簡 單，制造與安裝內(nèi)件要求降低，且有效地避免了因觸媒筐蓋板上填料泄漏造成床層平 面溫差大的事故，還易于更換內(nèi)件；d、反應(yīng)氣全部通過觸媒床層，觸媒利用率高，合 成轉(zhuǎn)化率高。還有，本實(shí)用新型取消一般反應(yīng)器的冷管型內(nèi)件的上環(huán)管，冷管上端可 隨溫度變化自由滑動(dòng)，避免因應(yīng)力集中導(dǎo)致冷管拉裂現(xiàn)象；上行冷管下端直接支撐在 分氣盒底板上，防止冷管重量導(dǎo)致分氣盒隔板變形，分氣盒底端用固定于反應(yīng)器筒壁 上的槽鋼支撐，特別適用于大直徑反應(yīng)器；所以本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)更合理、觸媒利 用率和合成轉(zhuǎn)化率高的特點(diǎn)。


圖l為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1中A-A線的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的二甲醚反應(yīng)器，包括有殼體l及與殼體l相連通的進(jìn) 氣管7和合成氣出氣管8。所述進(jìn)氣管7從殼體1的底部伸入殼體1內(nèi)與置于殼體1內(nèi)的下 分氣盒6的進(jìn)口相連通，且在進(jìn)氣管7位于下分氣盒6下方的殼體1內(nèi)位置上，設(shè)置有能 防止進(jìn)氣管1由于熱脹冷縮而破裂的膨脹節(jié)71。而下氣盒6上分布的出口分別與豎向設(shè) 置的上行冷管4相連通，上行冷管4的頂部與下行冷管41相連通，且下行冷管41的出口 分別與上分氣盒5中的進(jìn)口相連通，而上分氣盒5中的出口與中心管3相連通，中心管3 的頂部出口與殼體l內(nèi)腔相連通，在中心管3上方的殼體1內(nèi)設(shè)置有冷激氣分布器2，該 冷激器分布器2通過道管與殼體1外的冷激氣相連通，所述合成氣出管8位于殼體1底部 上，且在殼體l的內(nèi)腔內(nèi)填充有觸媒絕熱體(圖中未畫出)。該觸媒絕熱體依次分上觸媒 絕熱層a、觸媒冷管層b和觸媒下絕熱層c。觸媒絕熱體可優(yōu)選為三氧化二鋁顆粒體，另 再添加適量的硫酸鹽。觸媒絕熱體的分子結(jié)構(gòu)為r-Al2Cb。如圖2所示，上行冷管4其 每根上行冷管的頂部通過彎頭與三根豎向設(shè)置的下行冷管41相連通，該三根下行冷管 41的橫截面呈三叉形。當(dāng)然上行冷管的頂部也可與更多根豎設(shè)置的下行冷管41相連 通，具體可按要求而設(shè)計(jì)。如圖1所示，本實(shí)施例的上下分氣盒5、 6由整體分氣盒用槽 鋼固定在反應(yīng)器內(nèi)，通過分氣盒隔板50將分氣盒分隔成互不相通的上分氣盒5和下分氣 盒6。
權(quán)利要求1、一種二甲醚反應(yīng)器，包括有殼體(1)及與殼體(1)相連通的進(jìn)氣管(7)和合成氣出氣管(8)，其特征在于所述進(jìn)氣管(7)從殼體(1)的底部伸入殼體(1)內(nèi)與置于殼體(1)內(nèi)的下分氣盒(6)的進(jìn)口相連通，而下氣盒(6)上分布的出口分別與豎向設(shè)置的上行冷管(4)相連通，上行冷管(4)的頂部與下行冷管(41)相連通，且下行冷管(41)的出口分別與上分氣盒(5)中的進(jìn)口相連通，而上分氣盒(5)中的出口與中心管(3)相連通，中心管(3)的頂部出口與殼體(1)內(nèi)腔相連通，在中心管(3)上方的殼體(1)內(nèi)設(shè)置有冷激氣分布器(2)，該冷激器分布器(2)通過道管與殼體(1)外的冷激氣相連通，且在殼體(1)的內(nèi)腔內(nèi)填充有觸媒絕熱體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的二甲醚反應(yīng)器，其特征在于所述上行冷管(4)其每根上行 冷管的頂部通過彎頭與三根豎向設(shè)置的下行冷管(41)相連通，該三根下行冷管(41)的橫 截面呈三叉形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二甲醚反應(yīng)器，其特征在于所述上、下分氣盒(5、 6)由 整體分氣盒通過分氣盒隔板(50)將分氣盒分隔成互不相通的上分氣盒(5)和下分氣盒 (6)，用槽鋼固定在反應(yīng)器內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的二甲醚反應(yīng)器，其特征在于所述進(jìn)氣管(7)其位于 下分氣盒(6)下方的殼體(1)內(nèi)位置上，設(shè)置有能防止進(jìn)氣管(l)由于熱脹冷縮而破裂的膨 脹節(jié)(71)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的二甲醚反應(yīng)器，其特征在于所述觸媒絕熱體依次 分上觸媒絕熱層(a)、觸媒冷管層(b)和觸媒下絕熱層(c)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的二甲醚反應(yīng)器，其特征在于所述觸媒絕熱體為三氧化二 鋁顆粒體。
專利摘要一種二甲醚反應(yīng)器，包括有殼體(1)、進(jìn)氣管(7)和合成氣出氣管(8)，所述進(jìn)氣管(7)與置于殼體(1)內(nèi)的下分氣盒(6)的進(jìn)口相連通，而下氣盒(6)上分布的出口分別與豎向設(shè)置的上行冷管(4)相連通，上行冷管(4)的頂部與下行冷管(41)相連通，且下行冷管(41)的出口分別與上分氣盒(5)中的進(jìn)口相連通，而上分氣盒(5)中的出口與中心管(3)相連通，在中心管(3)上方的殼體(1)內(nèi)設(shè)置有冷激氣分布器(2)，且在殼體(1)的內(nèi)腔內(nèi)填充有觸媒絕熱體。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于觸媒層可設(shè)上絕熱層，床層溫度分布更為合理，尤其在上部床層需要迅速提溫時(shí)，效果更明顯；上下行冷管結(jié)構(gòu)可靠，本上下行冷管分散成若干個(gè)冷管簇，各簇之間不受牽連，每個(gè)冷管簇上、下行冷管間通過上部彎頭進(jìn)行熱補(bǔ)償，其結(jié)構(gòu)比雙環(huán)管式的單管折流上環(huán)管埋在觸媒內(nèi)的工況可靠得多。
文檔編號C07C43/00GK201180117SQ200820082169
公開日2009年1月14日 申請日期2008年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月14日
發(fā)明者彭本成, 李庭仁, 項(xiàng)文裕 申請人:寧波遠(yuǎn)東化工集團(tuán)有限公司