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      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

      文檔序號(hào):3576024閱讀:478來源:國知局
      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
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