二甲醚合成反應器的製作方法

2023-04-27 22:32:06 2

專利名稱：二甲醚合成反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於合成反應器，尤其是二甲醚合成反應器，適用於甲 醇氣相脫水製備二甲醚以及甲醇合成等催化合成反應的場合。
背景技術：
催化合成反應是一種常見的化學合成反應，通常情況下均為放熱反 應，反應過程中需要及時地移走反應熱量，以確保反應達到最佳效果。
在本實用新型作出之前，現有的催化合成反應器，用隔板將反應器 分隔成上部集氣室和下部反應室。但是，位於隔板上的填料函因存在洩 漏的風險而有可能使反應氣和原料氣混合。對於氣氣換熱的反應器來說， 洩漏不僅會影響到合成效率，而且反應器內部用填料函活動密封，也不 便於設備檢修。

實用新型內容
本實用新型的任務是針對現有技術中存在的不足，提供一種檢查維 修方便、結構簡單、使用性能好的二甲醚合成反應器。
為實現以上發明目的，本實用新型採用以下技術方案-一種二甲醚合成反應器，包含外筒和內件，外筒包含上封頭l、筒體
2、下封頭5，內件包含引氣管3、換熱膽4，上封頭l上有進口ll，進口ll 與引氣管3之間設置有膨脹伸縮結構；筒體2上設有支座21，支座21支承 內件；下封頭5上有出口53，出口53的上方有擋板52，擋板52上有通孔； 換熱膽4包含導氣管41、上環管42、換熱管43、下環管44、分氣管45和配 氣器46，配氣器46與引氣管3、分氣管45相互連通，下環管44與分氣管45、 換熱管43相互連通，上環管42與導氣管41、換熱管43相互連通。
作為一個較好的實例，進口11與引氣管3之間的膨脹伸縮結構為填料 函活動密封結構。
作為另一個較好的實例，進口11與引氣管3之間的膨脹伸縮結構為引 氣管3上設置膨脹節31，進口11與引氣管3的上端之間焊接固定密封。作為另一個較好的實例，換熱膽4的數量呈雙數，沿反應器的徑向相 向對稱布置。
作為另一個較好的實例，配氣器46是十字形或星字形的直管，或者 配氣器46是環形圓管。
作為另一個較好的實例，擋板52的下端與出口51的上端連接。
與現有技術相比，本實用新型具有以下技術效果
1、 由於引氣管3上設置膨脹節，進口11與引氣管3之間焊接固定密封； 或者進口11與引氣管3之間用填料函活動密封，在很好地解決反應器的內 件因溫度變化而產生熱應變的同時，可以有效地避免反應器洩漏，並且 可以隨時檢査和調整填料函的密封性能，既方便設備檢修，又可保證生 產的連續性。
2、 換熱膽4可以做成單獨的子件，配氣器46是十字形或星字形直管 或者是環形圓管，加工製造和設備安裝都十分方便。


附圖l是進口與引氣管之間填料函活動密封的二甲醚合成反應器的 結構示意附圖2是進口與引氣管之間固定密封的二甲醚合成反應器的結構示 意圖。
圖中，l-上封頭、11-原料氣進口、 12-人孔；2-筒體，21-支座；3-引氣管；4-換熱膽，41-導氣管、42-上環管、43-換熱管、44-下環管、 45-分氣管、46-配氣器；5-下封頭，51-催化劑卸出口、 52-擋板、53-反 應氣出口。
具體實施方式
實施例l
在圖l所示的進口與引氣管之間填料函活動密封的二甲醚合成反應 器的實施例中，該反應器包含外筒和內件。外筒包含上封頭l、筒體2、 下封頭5。上封頭1上有原料氣進口11和人孔12。原料氣進口11與引氣管3 之間設置有填料函活動密封膨脹伸縮結構，填料在引氣管3上端的壓緊螺
4母的作用下，使進口11與引氣管3的上端之間活動密封，以消除反應器的 內件因溫度變化而產生的變形應力。同時，可以有效地避免反應氣洩漏，
方便設備檢修，保證生產的連續進行。筒體2上有支座21，用於支承內件 的重量。下封頭5上有催化劑卸出口51和反應氣出口53，反應氣出口53的 上方有擋板52，擋板52上有通孔，可以在支撐催化劑的同時，讓反應氣 順利流出。擋板52的下端與催化劑出口51的上端之間連接，有利於催化 劑快速卸出。
內件包含引氣管3、換熱膽4，換熱膽4包含導氣管41、上環管42、換 熱管43、下環管44、分氣管45和配氣器46，配氣器46與引氣管3、分氣管 45相互連通，下環管44與分氣管45、換熱管43相互連通，上環管42與導 氣管41、換熱管43相互連通。換熱膽4上設置固定架，固定導氣管、傳熱 管或各子換熱膽的徑向位置。甲醇原料氣經進口ll進入反應器，由引氣 管3引入到配氣器46，經配氣器46分布後由下而上經分氣管45、下環管44、 換熱管43、上環管42、導氣管41後出換熱膽4。出換熱膽4後的原料氣由 上而下在催化劑的作用下一邊進行脫水反應， 一邊與換熱膽內由下而上 流動的甲醇原料氣進行熱交換，以此降低反應氣的溫度。
對於中小塔徑的反應器，比如直徑2.5米以下，換熱膽4可以是單獨 的多重環管的換熱膽，各冷管間均勻布置。對於塔徑較大的反應器，可 以設置多個獨立的換熱膽，換熱膽的數量可以是單數，也可以是雙數。 但是，以沿反應器的徑向相向均勻對稱布置為佳，此時，換熱膽的數量 是雙數，移熱效果均勻，反應層的同平面溫差較小。配氣器46是十字形 或星字形的直管，或者配氣器46是環形圓管，還可以是帶有通孔的圓盤， 加工製造比較方便。
實施例2
在圖2所示的進口與引氣管之間固定密封的二甲醚合成反應器的實 施例中，與圖l不同的是，引氣管3上設置膨脹節31，進口11與引氣管3的 上端部之間焊接固定密封。由於膨脹節可以消除反應器的內件因溫度變 化而產生的變形應力，同時，可以有效地避免反應氣洩漏。因此，本實 施例中進口 11與引氣管3之間之間不再用填料函活動密封。
權利要求1、一種二甲醚合成反應器，包含外筒和內件，外筒包含上封頭(1)、筒體(2)、下封頭(5)，內件包含引氣管(3)、換熱膽(4)，其特徵在於上封頭(1)上有進口(11)，進口(11)與引氣管(3)之間設置有膨脹伸縮結構；筒體(2)上設有支座(21)，支座(21)支承內件；下封頭(5)上有出口(53)，出口(53)的上方有擋板(52)，擋板(52)上有通孔；換熱膽(4)包含導氣管(41)、上環管(42)、換熱管(43)、下環管(44)、分氣管(45)和配氣器(46)，配氣器(46)與引氣管(3)、分氣管(45)相互連通，下環管(44)與分氣管(45)、換熱管(43)相互連通，上環管(42)與導氣管(41)、換熱管(43)相互連通。
2、 根據權利要求l所述的二甲醚合成反應器，其特徵在於進口 (11) 與引氣管(3)之間的膨脹伸縮結構為填料函活動密封結構。
3、 根據權利要求l所述的二甲醚合成反應器，其特徵在於進口 (11) 與引氣管(3)之間的膨脹伸縮結構為引氣管(3)上設置膨脹節(31), 進口 (11)與引氣管(3)的上端之間焊接固定密封。
4、 根據權利要求1至3中任一項所述的二甲醚合成反應器，其特徵在 於換熱膽(4)的數量呈雙數，沿反應器的徑向相向對稱布置。
5、 根據權利要求1至3中任一項所述的二甲醚合成反應器，其特徵在 於配氣器(46)是十字形或星字形的直管。
6、 根據權利要求1至3中任一項所述的二甲醚合成反應器，其特徵在 於配氣器(46)是環形圓管。
7、 根據權利要求1至3中任一項所述的二甲醚合成反應器，其特徵在 於擋板(52)的下端與出口 (51)的上端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種二甲醚合成反應器，包含外筒和內件，外筒包含上封頭(1)、筒體(2)和下封頭(5)，內件包含引氣管(3)、換熱膽(4)，上封頭(1)上有進口(11)，進口(11)與引氣管(3)之間設置有膨脹伸縮結構；筒體(2)上設有支座(21)，支座(21)支承內件；下封頭(5)上有出口(53)，出口(53)的上方有擋板(52)；本反應器具有結構簡單、檢查維修方便、使用性能好的特點，適用於甲醇氣相脫水製備二甲醚以及甲醇合成等催化合成反應的場合。
文檔編號C07C41/09GK201296734SQ20082016603
公開日2009年8月26日 申請日期2008年10月20日 優先權日2008年10月20日
發明者沈建衝 申請人:杭州快凱高效節能新技術有限公司