CN220328606U - 一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及草酸二甲酯加氢技术领域，且公开了一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统，包括原料存储池和氢气罐，所述原料存储池的右侧设置有高压计量泵，所述氢气罐的出气口连通有出气管，出气管上依次设置有减压阀、压力表一和气体流量计，所述氢气罐出气管的末端连接有混合管，混合管的末端连通有气液混合预热器，所述气液混合预热器的出液口经管道连通有反应器，所述反应器的末端经管道连通有冷却器，所述冷却器的末端经管道连通有气液分离器。反应器内部反应会产生热量，打开调节阀，反应器内部的热量经回流管流通至内部，可以对反应内胆内部进行二次加热，提高反应效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及草酸二甲酯加氢技术领域，具体为一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统。
背景技术
乙醇酸甲酯由于兼具醇和酯的化学性质，广泛应用于化工、医药、材料等领域，引起了研究者的关注。多种生成乙醇酸甲酯的方法已有报道，但反应条件严苛，产量较低以及对依赖石油资源等缺点限制了它们的发展。相比而言，草酸二甲酯部分加氢制乙醇酸甲酯凭借着简单的工艺，较低的成本以及环保的优势，最具发展前景。
草酸二甲酯加氢属于放热反应，在催化反应过程中，反应器产生的热量直接排出，造成热量浪费。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统。
(二)技术方案
为解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统，包括原料存储池和氢气罐，所述原料存储池的右侧设置有高压计量泵，所述氢气罐的出气口连通有出气管，出气管上依次设置有减压阀、压力表一和气体流量计，所述氢气罐出气管的末端连接有混合管，混合管上设置有单向阀，混合管的末端连通有气液混合预热器，所述气液混合预热器的出液口经管道连通有反应器，所述反应器的末端经管道连通有冷却器，所述冷却器的末端经管道连通有气液分离器。
优选地，所述原料存储池内部设置有抽水管，抽水管的末端连通高压计量泵的进液口，所述高压计量泵的出液口连通有出水管，出水管上设置有球阀。
优选地，所述高压计量泵上出水管的末端与氢气罐出气管的末端相连通，所述高压计量泵上出水管的末端与氢气罐出气管的末端均连通混合管，且位于气体流量计和单向阀之间设置。
优选地，所述气液混合预热器的内部设置有加热器。
优选地，所述反应器和冷却器连通管道上设置有控制阀一；所述冷却器和气液分离器连通管道上设置有控制阀二。
优选地，所述反应器的内部设置有反应内胆，所述反应内胆的外侧设置有反应器外壳，所述反应器的上端连通有回流管，所述回流管上设置有调节阀，所述调节阀的末端连通至反应器外壳的内部。
优选地，所述气液分离器的顶部设置有压力表二，所述压力表二可以显示气液分离器内部压力大小，所述气液分离器上端出气口处设置有排气阀，所述气液分离器底部出液口处设置有排液阀。
(三)有益效果
与现有技术相比，本实用新型提供了一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统，具备以下有益效果：
1、该煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统，反应器内部反应会产生热量，打开调节阀，反应器内部的热量经回流管流通至内部，可以对反应内胆内部进行二次加热，避免反应器反应产生的热量流通至空气内部造成热量浪费，提高热利用率，同时二次加热可以使反应更加彻底，提高反应效率。
附图说明
图1为本实用新型一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统的结构示意图。
图中：1原料存储池、2高压计量泵、3球阀、4氢气罐、5减压阀、6压力表一、7气体流量计、8单向阀、9加热器、10气液混合预热器、11反应器、111、反应内胆、112反应器外壳、113、回流管、114调节阀、12控制阀一、13冷却器、14控制阀二、15气液分离器、16压力表二、17排气阀、18排液阀。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种新的技术方案：一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统，包括有原料存储池1和氢气罐4，所述原料存储池1的右侧设置有高压计量泵2，所述氢气罐4的出气口连通有出气管，出气管上依次设置有减压阀5、压力表一6和气体流量计7，所述减压阀5可以调整压力大小，所述压力表一6可以实时显示调节后管道压力大小，所述气体流量计7可以对气体进行计量，所述氢气罐4出气管的末端连接有混合管，混合管上设置有单向阀8，混合管的末端连通有气液混合预热器10，所述气液混合预热器10的出液口经管道连通有反应器11，所述反应器11的末端经管道连通有冷却器13，所述冷却器13的末端经管道连通有气液分离器15。
在本实施例中，所述原料存储池1内部设置有抽水管，抽水管的末端连通高压计量泵2的进液口，所述高压计量泵2的出液口连通有出水管，出水管上设置有球阀3，具体使用过程中，启动高压计量泵2，可以通过抽水管将原料存储池1内部的溶液抽出，然后经出水管流至下一步骤，通过设置球阀3可以控制溶液流出。
在本实施例中，所述高压计量泵2上出水管的末端与氢气罐4出气管的末端相连通，所述高压计量泵2上出水管的末端与氢气罐4出气管的末端均连通混合管，且位于气体流量计7和单向阀8之间设置；具体使用过程中，氢气罐4内部的高压氢气经减压阀5调节压力后，然后通过气体流量计7进行计量，与高压计量泵2送出的溶液进行预混合，气液混合物由混合管道输送至气液混合预热器10内部。
在本实施例中，所述气液混合预热器10的内部设置有加热器9，所述加热器9可以为气液混合预热器10内部气液混合物进行预热，加快催化反应。
在本实施例中，所述反应器11和冷却器13连通管道上设置有控制阀一12；所述冷却器13和气液分离器15连通管道上设置有控制阀二14。
在本实施例中，所述反应器11的内部设置有反应内胆111，所述反应内胆111的外侧设置有反应器外壳112，所述反应器11的上端连通有回流管113，所述回流管113上设置有调节阀114，所述调节阀114的末端连通至反应器外壳112的内部；具体使用过程中，反应器11内部反应会产生热量，打开调节阀114，反应器11内部的热量经回流管113流通至112内部，可以对反应内胆111内部进行二次加热，避免反应器11反应产生的热量流通至空气内部造成热量浪费，提高热利用率，同时二次加热可以使反应更加彻底，提高反应效率。
在本实施例中，所述气液分离器15的顶部设置有压力表二16，所述压力表二16可以显示气液分离器15内部压力大小，所述气液分离器15上端出气口处设置有排气阀17，所述气液分离器15底部出液口处设置有排液阀18。
工作原理：该煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统在使用过程中，首先启动高压计量泵2，可以通过抽水管将原料存储池1内部的溶液抽出，然后经出水管流至下一步骤，通过设置球阀3可以控制溶液流出，打开减压阀5，氢气罐4内部的高压氢气经减压阀5调节压力后，然后通过气体流量计7进行计量，与高压计量泵2送出的溶液进行预混合，气液混合物由混合管道输送至气液混合预热器10内部，通过加热器9为气液混合预热器10内部气液混合物进行预热，加快催化反应，加热完成的溶液经管道流入至反应器11内部进行催化反应，反应器11内部反应会产生热量，打开调节阀114，反应器11内部的热量经回流管113流通至反应器外壳112内部，可以对反应内胆111内部进行二次加热，避免反应器11反应产生的热量流通至空气内部造成热量浪费，反应完成后，打开控制阀一12，反应后的气液混合物流入至冷却器13内部进行冷却，打开控制阀二14，冷却后的气液混合物流入至气液分离器15内部，通过气液分离器15对气液进行分离，分离后的气体经排气阀17流出，催化反应产生的液体经排液阀18流出。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统，包括原料存储池(1)和氢气罐(4)，其特征在于：所述原料存储池(1)的右侧设置有高压计量泵(2)，所述氢气罐(4)的出气口连通有出气管，出气管上依次设置有减压阀(5)、压力表一(6)和气体流量计(7)，所述氢气罐(4)出气管的末端连接有混合管，混合管上设置有单向阀(8)，混合管的末端连通有气液混合预热器(10)，所述气液混合预热器(10)的出液口经管道连通有反应器(11)，所述反应器(11)的末端经管道连通有冷却器(13)，所述冷却器(13)的末端经管道连通有气液分离器(15)。
2.根据权利要求1所述的一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统，其特征在于：所述原料存储池(1)内部设置有抽水管，抽水管的末端连通高压计量泵(2)的进液口，所述高压计量泵(2)的出液口连通有出水管，出水管上设置有球阀(3)。
3.根据权利要求1所述的一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统，其特征在于：所述高压计量泵(2)上出水管的末端与氢气罐(4)出气管的末端相连通，所述高压计量泵(2)上出水管的末端与氢气罐(4)出气管的末端均连通混合管，且位于气体流量计(7)和单向阀(8)之间设置。
4.根据权利要求1所述的一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统，其特征在于：所述气液混合预热器(10)的内部设置有加热器(9)。
5.根据权利要求1所述的一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统，其特征在于：所述反应器(11)和冷却器(13)连通管道上设置有控制阀一(12)；所述冷却器(13)和气液分离器(15)连通管道上设置有控制阀二(14)。
6.根据权利要求1所述的一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统，其特征在于：所述反应器(11)的内部设置有反应内胆(111)，所述反应内胆(111)的外侧设置有反应器外壳(112)，所述反应器(11)的上端连通有回流管(113)，所述回流管(113)上设置有调节阀(114)，所述调节阀(114)的末端连通至反应器外壳(112)的内部。
7.根据权利要求1所述的一种煤制草酸二甲酯加氢生产乙醇酸甲酯的反应系统，其特征在于：所述气液分离器(15)的顶部设置有压力表二(16)，所述压力表二(16)可以显示气液分离器(15)内部压力大小，所述气液分离器(15)上端出气口处设置有排气阀(17)，所述气液分离器(15)底部出液口处设置有排液阀(18)。
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