專利名稱：一種混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
二甲醚(DME)是一種無色具有醚味的氣體，在制藥、燃料、農(nóng)藥等化學(xué)工業(yè)中有許多獨(dú)特的用途，可代替氟里昂用作氣溶膠噴射劑和致冷劑，減少對(duì)環(huán)境的污染；高濃度的二甲醚可用作麻醉劑，在催化劑存在下可與苯胺發(fā)生反應(yīng)生成乙酸甲酯，N, N' -二甲基苯胺，同系化生成乙酸乙酯、乙酐；與CO反應(yīng)生成乙酸甲酯；與發(fā)煙硫酸或三氧化硫進(jìn)行汽化反應(yīng)生成硫酸二甲酯；與氰化氫反應(yīng)生成乙腈。二甲醚還可能作為城市煤氣和液化氣的代用品而日益引起重視，它比甲醇替代汽車燃料優(yōu)越。此外，二甲醚還可用作發(fā)泡劑、偶聯(lián)齊U，用于合成低碳烯烴，制造高辛烷值汽油、芳烴和高分子量的氧化烴等等。 但是，現(xiàn)有的合成二甲醚技術(shù)存在以下缺陷第一、天然氣為原料浪費(fèi)有限資源；第二、生產(chǎn)工藝復(fù)雜，不易操作危及安全；第三、設(shè)備投資較多，影響生產(chǎn)效益；第四、工業(yè)上二甲醚的生產(chǎn)工藝主要是從合成氣出發(fā)制備甲醇，然后從甲醇脫水制二甲醚。但存在吸熱反應(yīng)消耗大量的能量，造成資源的浪費(fèi)同時(shí)產(chǎn)生大量的CO2等缺點(diǎn)；第五、耗能高污染大，不適應(yīng)中小型企業(yè)的生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備，其解決以下技術(shù)問題是第一、天然氣為原料浪費(fèi)有限資源；第二、生產(chǎn)工藝復(fù)雜，不易操作危及安全；第三、設(shè)備投資較多，影響生產(chǎn)效益；第四、工業(yè)上二甲醚的生產(chǎn)工藝主要是從合成氣出發(fā)制備甲醇，然后從甲醇脫水制二甲醚。但存在吸熱反應(yīng)消耗大量的能量，造成資源的浪費(fèi)同時(shí)產(chǎn)生大量的CO2等缺點(diǎn)；第五、耗能高污染大，不適應(yīng)中小型企業(yè)的生產(chǎn)。為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下方案一種混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備，一氧化碳和氫氣的混合氣體進(jìn)入氣體混合罐(4)充分混合后再進(jìn)入反應(yīng)釜生成的二甲醚混合溶液，二甲醚混合溶液在依次經(jīng)過閃蒸罐(6)、換熱器(7)、二甲醚存儲(chǔ)罐以及分餾塔處理得到純度高的二甲醚溶液。進(jìn)一步，反應(yīng)釜從外至內(nèi)依次設(shè)有保溫層(11)、加熱套(13)以及陶瓷釜壁(15)，在所述加熱套(13)中插有加熱棒(12)和測(cè)溫?zé)犭娕?14)，二甲醚制備反應(yīng)釜的上封頭通過進(jìn)氣管(16)與所述氣體混合罐(4)連接，二甲醚制備反應(yīng)釜的下封頭與收集塔(2)連接。進(jìn)一步，所述氣體混合罐(4)包括混合罐體(41)，所述混合罐體(41)的頂部設(shè)有混合氣體出氣口( 43 )，混合氣體出氣口( 43 )通過管道與二甲醚制備反應(yīng)釜連接，混合罐體(41)的下部設(shè)有多個(gè)進(jìn)氣管，混合罐體(61)的上部設(shè)有惰性物質(zhì)填料層(44)。進(jìn)一步，所述閃蒸罐(6)包括罐體(61)和噴頭(66)，罐體(61)上部設(shè)有蒸汽回流口(64)，罐體(61)下部設(shè)有出料口(65)，過濾裝置(62)位于罐體(61)上部，進(jìn)料管(63)連接所述噴頭(66)。[0010]進(jìn)一步，分餾塔包括第一分餾塔(91)和第二分餾塔(92)，二甲醚溶液依次經(jīng)過第一分餾塔(91)和第二分餾塔(92)。 該混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備與傳統(tǒng)的二甲醚制備設(shè)備相比，具有以下有益效果(I)本實(shí)用新型使用一氧化碳和氫氣作為原料氣生產(chǎn)二甲醚，可以降低能量的消耗量，并且不會(huì)生產(chǎn)大量的二氧化碳，同時(shí)也大大的提高二甲醚的轉(zhuǎn)換率。(2)本實(shí)用新型通過在混合罐體的上部設(shè)有惰性物質(zhì)填料層，惰性物質(zhì)填料層避 免了不同類型的氣體進(jìn)行混合時(shí)容易出現(xiàn)爆炸的危險(xiǎn)，可以實(shí)現(xiàn)多種氣體安全混合的目的。(3)本實(shí)用新型中原料液是通過噴頭以噴灑液滴狀態(tài)進(jìn)入罐體，由于液滴噴灑分布均勻，所以甲醇在閃蒸罐內(nèi)會(huì)迅速沸騰分離從蒸汽入口分離使得甲醇分離效率高，并且原料液對(duì)罐體沖擊力度小，延長(zhǎng)閃蒸罐的實(shí)用壽命。(4)本實(shí)用新型采用多個(gè)分餾塔組合進(jìn)行分餾，因而得到的二甲醚純度更高。

圖I :本實(shí)用新型混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備的組成示意圖；圖2:本實(shí)用新型混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備中閃蒸罐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 :本實(shí)用新型混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備中氣體混合罐的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明11—保溫層；12—加熱棒；13—加熱套；14一測(cè)溫?zé)犭娕迹?5—陶瓷爸壁；16—進(jìn)氣管；2 —收集塔；3—測(cè)溫儀；4一氣體混合罐；41 一混合罐體；42—比重大氣體進(jìn)氣管；43—混合氣體出氣口 ；44一惰性物質(zhì)填料層；45—比重小氣體進(jìn)氣管；46—惰性材料板層；51—CO流量控制閥；52—4流量控制閥；6 —閃蒸罐；61—罐體；62—過濾裝置；63—進(jìn)料管；64—蒸汽回流口 ；65 —出料口 ；66—噴頭；7—換熱器；8—二甲醚存儲(chǔ)罐；91 一第一分餾塔；92—第二分餾塔。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖I至圖3,對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明如圖I所不,一種混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備,一氧化碳和氫氣的混合氣體進(jìn)入氣體混合罐4充分混合后再進(jìn)入反應(yīng)釜生成的二甲醚混合溶液，二甲醚混合溶液在依次經(jīng)過閃蒸罐6、換熱器7、二甲醚存儲(chǔ)罐以及分餾塔處理得到純度高的二甲醚溶液。分餾塔包括第一分餾塔91和第二分餾塔92，二甲醚溶液依次經(jīng)過第一分餾塔91和第二分餾塔92。反應(yīng)釜從外至內(nèi)依次設(shè)有保溫層11、加熱套13以及陶瓷釜壁15，在加熱套13中插有加熱棒12和測(cè)溫?zé)犭娕?4，二甲醚制備反應(yīng)釜的上封頭通過進(jìn)氣管16與氣體混合罐4連接，二甲醚制備反應(yīng)釜的下封頭與收集塔2連接。該結(jié)構(gòu)的反應(yīng)釜可以降低能量的消耗量，并且不會(huì)生產(chǎn)大量的二氧化碳，同時(shí)也大大的提高二甲醚的轉(zhuǎn)換率。如圖2所示，閃蒸罐6包括罐體61和噴頭66，罐體61上部設(shè)有蒸汽回流口 64，罐體61下部設(shè)有出料口 65，過濾裝置62位于罐體61上部，進(jìn)料管63連接噴頭66。原料液是通過噴頭以噴灑液滴狀態(tài)進(jìn)入罐體，由于液滴噴灑分布均勻，所以甲醇在閃蒸罐內(nèi)會(huì)迅速沸騰分離從蒸汽入口分離使得甲醇分離效率高，并且原料液對(duì)罐體沖擊力度小，延長(zhǎng)閃蒸罐的實(shí)用壽命。如圖3所示，氣體混合罐4包括混合罐體41，混合罐體41的頂部設(shè)有混合氣體出氣口 43，混合氣體出氣口 43通過管道與二甲醚制備反應(yīng)釜連接，混合罐體41的下部設(shè)有多個(gè)進(jìn)氣管，比重大氣體進(jìn)氣管42中輸送的是一氧化碳，比重小氣體進(jìn)氣管45輸送的是氫氣。混合罐體61的上部設(shè)有惰性物質(zhì)填料層44。通過在混合罐體的上部設(shè)有惰性物質(zhì)填料層，惰性物質(zhì)填料層避免了不同類型的氣體進(jìn)行混合時(shí)容易出現(xiàn)爆炸的危險(xiǎn)，可以實(shí)現(xiàn)多種氣體安全混合的目的。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性的描述，顯然本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)， 或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備,其特征僅在于一氧化碳和氫氣的混合氣體進(jìn)入氣體混合罐(4)充分混合后再進(jìn)入反應(yīng)釜生成的二甲醚混合溶液，二甲醚混合溶液在依次經(jīng)過閃蒸罐(6)、換熱器(7)、二甲醚存儲(chǔ)罐(8)以及分餾塔處理得到純度高的二甲醚溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備，其特征僅在于反應(yīng)釜從外至內(nèi)依次設(shè)有保溫層(11 )、加熱套(13)以及陶瓷釜壁(15)，在所述加熱套(13)中插有加熱棒(12)和測(cè)溫?zé)犭娕?14)，二甲醚制備反應(yīng)釜的上封頭通過進(jìn)氣管(16)與所述氣體混合罐(4)連接，二甲醚制備反應(yīng)釜的下封頭與收集塔(2)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備，其特征僅在于所述氣體混合罐(4)包括混合罐體(41)，所述混合罐體(41)的頂部設(shè)有混合氣體出氣口(43)，混合氣體出氣口(43)通過管道與二甲醚制備反應(yīng)釜連接，混合罐體(41)的下部設(shè)有多個(gè)進(jìn)氣管，混合罐體(41)的上部設(shè)有惰性物質(zhì)填料層(44)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備，其特征僅在于所述閃蒸罐(6)包括罐體(61)和噴頭(66)，罐體(61)上部設(shè)有蒸汽回流口(64)，罐體(61)下部設(shè)有出料口( 65 )，過濾裝置(62 )位于罐體(61)上部，進(jìn)料管(63 )連接所述噴頭(66 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備，其特征僅在于分餾塔包括第一分餾塔(91)和第二分餾塔(92)，二甲醚溶液依次經(jīng)過第一分餾塔(91)和第二分餾塔(92)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種混合氣體制備二甲醚的系統(tǒng)設(shè)備，一氧化碳和氫氣的混合氣體進(jìn)入氣體混合罐(4)充分混合后再進(jìn)入反應(yīng)釜生成的二甲醚混合溶液，二甲醚混合溶液在依次經(jīng)過閃蒸罐(6)、換熱器(7)、二甲醚存儲(chǔ)罐以及分餾塔處理得到純度高的二甲醚溶液。本實(shí)用新型使用一氧化碳和氫氣作為原料氣生產(chǎn)二甲醚，可以降低能量的消耗量，并且不會(huì)生產(chǎn)大量的二氧化碳，同時(shí)也大大的提高二甲醚的轉(zhuǎn)換率。
文檔編號(hào)C07C43/04GK202766433SQ20122042622
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
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