CN201068435Y - 甲醇脱水反应器 - Google Patents

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CN201068435Y CNU2007201104215U CN200720110421U CN201068435Y CN 201068435 Y CN201068435 Y CN 201068435Y CN U2007201104215 U CNU2007201104215 U CN U2007201104215U CN 200720110421 U CN200720110421 U CN 200720110421U CN 201068435 Y CN201068435 Y CN 201068435Y
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Inventor
项裕桥
李顺保
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Ningbo Research & Design Institute of Chemical Industry
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NINGBO FAREAST CHEMICAL INDUSTRY GROUP Co Ltd
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Abstract

一种甲醇脱水反应器，包括有竖向设置的塔体、搁板、颗粒状触媒、中空的盒体、触媒挡板，盒体的周边与塔体内壁之间有空隙，该盒体的下部与下进气管相连通，在盒体的盒面上间隔竖向地分布通气管，每根通气管的上端设置有气喷头，在塔体下端内腔中设置有触媒挡板，该触媒挡板下方与塔体内壁围成的空间，该空间与塔体的出气管相连通。本实用新型的优点在于反应器设有催化剂用的绝热触媒层，使得从上进气管进入的甲醇气体升温方便；在塔体中下部设有通气管和气喷头装置，能使从塔体下部下进气管进入塔体内腔下触媒层的甲醇气体温度均匀，使气喷头出口温度合理，有效提高反应的转化率；通气管结构合理、简单，能自由伸缩，解决了因热应力造成的内件损坏问题，消除了因触煤筐盖板上填料泄漏造成床层平面温差大的事故。

Description

甲醇脱水反应器
技术领域
本实用新型涉及一种甲醇脱水反应器，主要用于甲醇气相脱水制二甲醚的反应。
背景技术
目前国内甲醇脱水制二甲醚的反应器有绝热、冷激型的反应器，也有导热油管间换热的管壳式反应器，前者设备结构简单，催化剂装载系数高，造价也较低，但是床层温差较大，转化率较低；后者设备结构复杂，造价高，而且生产装置中还需增设导热油炉，所以上述的结构均有待改进。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种设计合理，制作成本低、塔内无需换热器和触媒筐的甲醇脱水反应器。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该甲醇脱水反应器，包括有竖向设置的塔体，其特征在于所述塔体其顶部与一上进气管相连通，在塔体的中上部内腔中设置有搁板，搁板的周边与塔体内壁相适配，并在搁板上分别布有通孔，在搁板上堆放有颗粒状触媒，且触媒颗粒的粒径大于搁板通孔的孔径，在塔体中下部的内腔中设置有中空的盒体，盒体的周边与塔体内壁之间有触媒流入的空隙，该盒体的下部与下进气管相连通，该下进气管延伸出塔体外，在盒体的盒面上间隔竖向地分布通气管，每根通气管的下部与盒体的内腔相连通，而通气管的上端延伸至塔体内腔中部，并在每根通气管的上端设置有气喷头，在塔体的下端内腔中设置有触媒挡板，在触媒挡板上分布有通气孔，该通气孔的孔径小于触媒颗粒的粒径，该触媒挡板下方与塔体内壁围成的空间，该空间与塔体的出气管相连通，在触媒挡板上部与气喷头之间的塔体内腔中填充有颗粒状触媒，该颗粒状触媒将通气管与盒体埋于塔体的内腔中。
作为改进，所述塔体可有上筒体和下筒体组合而成，上筒体的下端与下筒体的上端的边沿上分别凸设有相对合的法兰，并在法兰对合处垫有与法兰相适配的环形密封垫；所述塔体其下部还可开有触媒的卸料口。
再改进，所述塔体其上部和下部的侧面上分别设置有可清洁塔体内腔的清理管道。
上述出气管分布于塔体下端的左右两边上，以增加出气口的面积。
再改进，所述触媒挡板可设计为圆台形，在圆台上表面与侧面上开有均匀分布的通气孔；而所述触媒可选择为惰性氧化铝球。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于反应器设有催化剂用的绝热触媒层，使得从塔体顶部的上进气管进入的甲醇气体升温方便；在塔体中下部设有通气管和气喷头装置，能使从塔体下部下进气管进入塔体内腔下触媒层的甲醇气体温度均匀，使气喷头出口温度合理，组成了冷管冷激复合均温型甲醇脱水反应器，有效提高反应的转化率；通气管结构合理、简单，能自由伸缩，解决了因热应力造成的内件损坏问题，消除了因触煤筐盖板上填料泄漏造成床层平面温差大的事故；在塔体下部设有卸料口，使装卸催化剂触媒更方便；通气管设计合理，适合二甲醚反应的动力学和热力学原理。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构剖视图；
图2是图1中I部的放大图；
图3是图1中II部的放大图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作详细描述。
如图1、图2和图3所示，本实施例的甲醇脱水反应器，包括有竖向设置的塔体1，该塔体1有上筒体1a和下筒体1b组合而成，上筒体1a的下端与下筒体1b的上端的边沿上分别凸设有相对合的法兰12，并在法兰12对合处垫有与法兰12相适配的环形密封垫13，见图1和图2所示。塔体1的顶部与一上进气管2相连通，在塔体1的中上部内腔11中设置有搁板3，搁板3的周边与塔体1内壁相适配，即搁板3的周边与塔体1的内壁相接触，并在搁板3上分别布有通孔31。在搁板3上堆放有颗粒状触媒9，该触媒9为惰性氧化铝球，且触媒9颗粒的粒径大于搁板通孔31的孔径，在塔体1中下部的内腔11中设置有中空的盒体5，盒体5的周边与塔体1内壁之间有空隙14，该盒体5的下部与下进气管6相连通，该下进气管6延伸出塔体1外，在盒体5的盒面上间隔竖向地分布通气管4，每根通气管4的下部与盒体5的内腔51相连通，而通气管4的上端延伸至塔体内腔11中部，并在每根通气管4的上端设置有气喷头41，在塔体1的下端内腔11中设置有触媒挡板7，该触媒挡板7为圆台形，在圆台上表面与侧面上均开有均匀分布的通气孔71，见图3所示，该通气孔71的孔径小于触媒9颗粒的粒径，该触媒挡板7下方与塔体1内壁所围成的空间61该空间61与塔体1的出气管16相连通。出气管16分布于塔体1下端的左右两边上，在触媒挡板7上部与气喷头41之间的塔体内腔11中填充有颗粒状触媒9，该颗粒状触媒9将通气管4与盒体5埋于塔体1的内腔11中。所述塔体1其下部开有触媒9的卸料口15，在塔体1的上部和下部的侧面上分别设置有可清洁塔体内腔11的清理管道8，见图1所示。
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
本实用新型的甲醇脱水反应器，包括塔体和内件，所述的塔体由上筒体和下筒体组成，下筒体底部焊有触媒挡板，并设卸料口，上筒体和下筒体之间通过榫槽法兰连接，用金属缠绕垫片作密封垫；所述的内件则由气喷头、通气管、中空的盒体和下进气管组成，盒体与下进气管采用法兰连接，通气管与盒体为焊接连接，通气管上部装有气喷头，气喷头上开有小气孔，使得经通气管的气体均匀分布，从而实现反应器均温操作。
以下对本实用新型的工作原理作详细说明。
来自塔体顶部的主线甲醇气体从进气管进入上触媒层，进行绝热反应，温度升高，与来由通气管的冷激气体混合，提高反应物的浓度，再进入下触媒层进行反应；
来自塔体底部副线的甲醇气体从下进气管进入塔体内腔，经下进气管到中空的盒体，甲醇气体经盒体均匀地分配到各个通气管中，通气管内的甲醇气体自下而上流动被管外反应气预热，并从管内气体进入到气喷头，经气喷头上的小孔，与上触媒层来的甲醇气体在上下触媒层之间的空间均匀混合，进入下触媒层进行反应，然后经盒体与塔内壁之间的间隙流向触媒挡板，再经触媒挡板的通气孔，从塔体的出气管流出反应器而最终实现整个反应器在最佳的温度范围内均温操作，提高反应的转化率。
本实用新型的甲醇脱水反应器，装填CM-03型催化剂(触媒)3m3，内件总传热面积20m2，在进气压力为0.8MPa，甲醇蒸汽气量为2850m3/h，触媒层温度为360℃下，进行甲醇脱水反应，出塔气体中含少量甲醇、水的二甲醚气体经冷凝、精馏后可得产品，上述规格的甲醇脱水反应器，可年产2万吨二甲醚。

Claims (7)

1.一种甲醇脱水反应器，包括有竖向设置的塔体(1)，其特征在于所述塔体(1)其顶部与一上进气管(2)相连通，在塔体(1)的中上部内腔(11)中设置有搁板(3)，搁板(3)的周边与塔体(1)内壁相适配，并在搁板(3)上分别布有通孔(31)，在搁板(3)上堆放有颗粒状触媒(9)，且触媒(9)颗粒的粒径大于搁板通孔(31)的孔径，在塔体(1)中下部的内腔(11)中设置有中空的盒体(5)，盒体(5)的周边与塔体(1)内壁之间有触媒流入的空隙(14)，该盒体(5)的下部与下进气管(6)相连通，该下进气管(6)延伸出塔体(1)外，在盒体(5)的盒面上间隔竖向地分布通气管(4)，每根通气管(4)的下部与盒体(5)的内腔(51)相连通，而通气管(4)的上端延伸至塔体内腔(11)中部，并在每根通气管(4)的上端设置有气喷头(41)，在塔体(1)的下端内腔(11)中设置有触媒挡板(7)，在触媒挡板(7)上分布有通气孔(71)，该通气孔(71)的孔径小于触媒(9)颗粒的粒径，该触媒挡板(7)下方与塔体(1)内壁围成的空间(61)，该空间(61)与塔体(1)的出气管(16)相连通，在触媒挡板(7)上部与气喷头(41)之间的塔体内腔(11)中填充有颗粒状触媒(9)。
2.根据权利要求1所述的甲醇脱水反应器，其特征在于所述塔体(1)有上筒体(1a)和下筒体(1b)组合而成，上筒体(1a)的下端与下筒体(1b)的上端的边沿上分别凸设有相对合的法兰(12)，并在法兰(12)对合处垫有与法兰(12)相适配的环形密封垫(13)。
3.根据权利要求1或2所述的甲醇脱水反应器，其特征在于所述塔体(1)其下部开有触媒(9)的卸料口(15)。
4.根据权利要求1或2所述的甲醇脱水反应器，其特征在于所述塔体(1)其上部和下部的侧面上分别设置有可清洁塔体内腔(11)的清理管道(8)。
5.根据权利要求1或2所述的甲醇脱水反应器，其特征在于所述出气管(16)分布于塔体(1)下端的左右两边上。
6.根据权利要求1或2所述的甲醇脱水反应器，其特征在于所述触媒挡板(7)为圆台形，在圆台上表面与侧面上开有均匀分布的通气孔(71)。
7.根据权利要求1或2所述的甲醇脱水反应器，其特征在于所述触媒(9)为惰性氧化铝球。
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