專利名稱：管殼－冷管型二甲醚合成塔的制作方法
技術領域：
技術所屬領域本實用新型涉及氣固相催化反應器，特別適合高轉化率的反應，主要用于合成氣一步氣相法二甲醚合成；也適用于低壓甲醇合成和乙醇氧化等強放熱的氣固相催化反應的場合。
背景技術：
現有氣固相催化反應器，多采用管殼型反應器，管內裝填催化劑，反應氣走管程，殼程采用沸騰水移熱產汽。該反應器床層溫差小，操作穩(wěn)定，調節(jié)方便，還能副產中壓蒸汽。此外還有采用絕熱冷激型或冷管型反應器，前者結構簡單可靠，調節(jié)方便，但轉化率及生產強度較低，后者床層溫度分布比較理想，結構也較為簡單，容積利用系數較高，但結構欠可靠，而且二者均不能副產中壓蒸汽。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是克服現有技術的弊病，采取管殼型和冷管型的結構有機復合，既能副產中壓蒸汽，結構穩(wěn)妥可靠，床層溫度又能分布較佳，容積利用系數較高，是一種兼有管殼型和冷管型反應器的優(yōu)點，而轉化率又能進一步提高的新型反應器。
本實用新型比傳熱面積為50～110米2/米3催化劑。
本實用新型與現有技術相比有以下顯著優(yōu)點1、具有很高的轉化率(≥60％)，比絕熱冷激型提高一倍，也高于管殼型和冷管型。
2、床層溫差小，基本無平面溫差，軸向溫差較小，溫度分布理想，容積利用系數及生產強度較高。
3、入口循環(huán)氣量小，比冷激型減少～50％，顯著降低循環(huán)機的動力消耗。
4、可副產中壓蒸汽，且反應器進口氣溫度低，預熱器面積還能大幅度減少。
5、操作穩(wěn)定，易于調節(jié)，裝卸方便，結構可靠。
圖面說明


圖1為高轉化率的管殼-冷管型反應器結構示意圖。其中1-管板、2-列管、3-外殼、4-折流板、5-冷管膽(5-1冷管、5-2環(huán)管、5-3引氣管)、6-催化劑、7-填料、8-封頭。
本實用新型由管板(1)、列管(2)、外殼(3)、折流板(4)、冷管膽(5)、催化劑(6)、填料(7)、封頭(8)組成，其中冷管膽(5)又由冷管(5-1)、環(huán)管(5-2)、引氣管(5-3)構成，且各零件之間采用焊接。其中設備的下封頭焊有進氣管(a)、出氣管(b)、卸料管(f)，外殼筒體上、下端分別焊有出汽管(d)和進水管(c)，上封頭焊有人孔(e)。催化劑裝填于冷管與列管之間的環(huán)隙內。
氣體由進氣管(a)進入，然后通過引氣管(5-3)、環(huán)管(5-2)分送至各冷管(5-1)，氣體在冷管(5-1)中自下而上流動，在移走冷管(5-1)外床層反應熱的同時，自身得到了預熱，出冷管(5-1)的氣體進入冷管(5-1)與列管(2)之間的催化劑床層(6)進行反應，反應氣自上而下流動，反應熱分別由冷管(5-1)內氣體和列管(2)外沸騰水移走，反應后的氣體離開催化劑床層(6)進入底部的填料層(7)，通過出氣管(b)出反應器。
沸騰水通過進水管(c)從底部進入反應器外殼(3)與列管(2)之間的空間，自下而上曲折流動，移走列管(2)內床層的反應熱，產生的蒸汽從出汽管(d)至汽包分汽。
填料(7)裝填在下封頭(8)內，催化劑從人孔(e)倒入，充填在列管(2)與冷管(5-1)之間的環(huán)隙內。卸催化劑只要打開卸料管(f)，填料及催化劑均會依靠重力自動依次卸出。
具體實施方式
DN2200二甲醚合成塔，裝填Cu-Zn-Al及Al2O3雙功能催化劑10.3m3，冷管面積880m2，進塔氣量28000Nm3/h，入塔氣CO 12.0％，CO23.2％，H266.8％，N26.8％，CH44.7％，CH3OH 0.5％，壓力5.0MPa，反應溫度～240℃，床層軸向溫差＜10℃，徑向溫差＜5℃，CO轉化率達66％，年產二甲醚2萬噸。
權利要求1.一種管殼-冷管型二甲醚合成塔，由管板(1)、列管(2)、外殼(3)、折流板(4)、冷管膽(5)、催化劑(6)、填料(7)、封頭(8)組成，其特征在于所述的冷管膽(5)由冷管(5-1)、環(huán)管(5-2)、引氣管(5-3)構成，各零件之間采用焊接，所述的下封頭焊有進氣管(a)、出氣管(b)和卸料管(f)，所述的外殼筒體上、下端分別焊有出汽管(d)和進水管(c)，所述的上封頭焊有人孔(e)。
2.如權利要求1所述的管殼-冷管型二甲醚合成塔，其特征在于所述的冷管膽(5)由冷管(5-1)、環(huán)管(5-2)、引氣管(5-3)構成，冷管(5-1)位于各個列管(2)的中心，催化劑裝填于冷管(5-1)與列管(2)之間的環(huán)隙內，反應氣走管程，床層的反應熱分別由冷管(5-1)的冷氣和殼程的水移熱，殼程進口為沸騰水，副產中壓蒸汽。
3.如權利要求1所述的管殼-冷管型二甲醚合成塔，其特征在于所述的冷管膽的比傳熱面積為50～110米2/米3催化劑。
專利摘要一種管殼－冷管型二甲醚合成塔；冷管位于列管中心，催化劑裝填于冷管和列管之間的環(huán)隙內，床層的反應熱分別由冷管內的冷氣和殼程的水移熱。該反應器具有轉化率高，床層溫差小，循環(huán)氣量小，入口氣溫度低，預熱器面積小的優(yōu)點，還能副產中壓蒸汽。主要用于合成氣一步氣相法二甲醚合成；也適用于低壓甲醇合成和乙醇氧化等強放熱的氣固相催化反應的場合。
文檔編號C07C43/04GK2736357SQ20042001975
公開日2005年10月26日 申請日期2004年1月17日 優(yōu)先權日2004年1月17日
發(fā)明者陳運根, 劉華彥, 談志人, 倪文進 申請人:陳運根, 劉華彥