專利名稱：脫水反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種脫水反應(yīng)裝置，特別是涉及一種以固態(tài)催化劑為反 應(yīng)床，用于醇類汽化制備二碳化合物工藝中的脫水反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
在化工行業(yè)進行醇類汽化制備二碳化合物的工藝中，比如采用液相甲醇 脫水制備二甲醚的工藝，需要將氣相甲醇送入裝有催化劑的脫水裝置中進行 脫水處理。現(xiàn)有的脫水裝置，由于其反應(yīng)為強放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱容易積聚， 一旦生產(chǎn)規(guī)模擴大，其反應(yīng)的反應(yīng)熱得不到及時的移走，容易出現(xiàn)飛溫現(xiàn)象。 其反應(yīng)溫度難以掌控，使得產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量均無法保證。如何在提高產(chǎn)品產(chǎn) 率、保護質(zhì)量的同時，又能有效控制產(chǎn)品的制備溫度，是目前用醇類汽化制 備二碳化合物的一大熱門技術(shù)課題。

實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有的二甲醚制備工藝的反 應(yīng)裝置，反應(yīng)溫度無法有效控制導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量無法保證的缺陷，提供一種通 過加裝一起移熱作用的降溫裝置，能有效移走反應(yīng)熱，控制反應(yīng)溫度，從而 避免反應(yīng)中的飛溫現(xiàn)象的脫水反應(yīng)裝置。
本實用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的 一種脫水反應(yīng) 裝置，其包括一上部帶有一進料口、下部設(shè)有一出料口的筒體，該筒體內(nèi)裝 盛有若干催化劑，其特點在于，該筒體包含上下相連的第一段筒體和第二段 筒體，該兩段筒體間的筒體段內(nèi)還設(shè)有一用于對脫水反應(yīng)后的物料冷卻降溫 的溫度調(diào)節(jié)裝置。 3其中，該催化劑為顆粒狀的分子篩催化劑。
其中，該物料為從第一段筒體中經(jīng)過催化脫水反應(yīng)后得到的混合物。 其中，該第一筒體、第二筒體內(nèi)均設(shè)有一上濾網(wǎng)及下濾網(wǎng)。 其中，該溫度調(diào)節(jié)裝置為一氣體分布器，該氣體分布器包括 一水平固設(shè)于該第一筒體與第二筒體間的筒體段內(nèi)的環(huán)形圓管，該環(huán)形
圓管上表面等間隔斜設(shè)有若干排氣圓孔；及
一冷激氣進管，該冷激氣進管的一端與外部冷激氣相通，另一端從該環(huán)
形圓管的中部穿過，并與該環(huán)形圓管相貫通。
其中，該排氣圓孔的中心線與環(huán)形圓管所在的水平面成一傾斜角，該傾
斜角為大于0度，小于90度。
其中，該冷激氣進管的尾部設(shè)有一汽閥開關(guān)。 其中，該環(huán)形圓管與該筒體間設(shè)有若干支撐筋板。 其中，該第一段筒體和第二段筒體的上側(cè)均設(shè)有一人孔，下側(cè)均設(shè)有一 手孔。
其中，該第一段筒體、第二段筒體及二者間的筒體側(cè)壁均設(shè)有一測溫孔。
本實用新型的積極進步效果在于
1、 本實用新型的脫水反應(yīng)裝置采用二段式脫水結(jié)構(gòu)，通過氣體分布器 中通入原料冷激氣，解決了反應(yīng)中的飛溫現(xiàn)象，有效保證了裝置的反應(yīng)溫度， 確保了產(chǎn)品質(zhì)量。
2、 通過在筒體各段設(shè)置人孔或手孔，可以隨時進行設(shè)備維護及對催化 劑的更換，確保了裝置的日常維護與運作。
3、 本實用新型的裝置各段均設(shè)有溫度計測試孔，便于隨時掌控脫水反
應(yīng)的溫度，有效確保了產(chǎn)品的反應(yīng)溫度，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
4、 本實用新型的脫水反應(yīng)裝置適于采用裝有顆粒狀的催化劑作為反應(yīng)
床，可以通過調(diào)整冷激氣的流量對反應(yīng)的速度及工藝制備溫度進行有效控 制，操作簡便，脫水效果佳，而且大大提升了效率和產(chǎn)量，有效擴大了系統(tǒng)的制備規(guī)模。

圖1為本實用新型較佳實施例的脫水反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)圖。 圖2為圖1中的A-A向的放大剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技 術(shù)方案。
如圖l、圖2所示，本實用新型提供一種脫水反應(yīng)裝置，其包括一上部 帶有一進料口 5、下部設(shè)有一出料口 6的筒體1，該筒體1內(nèi)裝盛有若干用 于脫水反應(yīng)的催化劑，為了便于控制反應(yīng)溫度，避免高溫下發(fā)生分解反應(yīng)， 本實用新型的筒體1分為上下相連的第一段筒體la和第二段筒體lb，在兩 段筒體1之間的筒體段lc內(nèi)，加設(shè)一個溫度調(diào)節(jié)裝置2，通過這個溫度調(diào)節(jié) 裝置2對從第一段筒體la中經(jīng)過催化脫水反應(yīng)后出來的混合物料冷卻降溫 后，再通入第二段筒體lb內(nèi)繼續(xù)進行第二次催化脫水反應(yīng)。這樣，既可以 使整個催化脫水反應(yīng)更充分，又很好地避免了溫度過高時發(fā)生飛溫現(xiàn)象，使 混合物料變異分解。
為了方便控制反應(yīng)的溫度，本實用新型的催化劑可以采用顆粒狀的分子 篩催化劑。以這種固態(tài)的催化劑為反應(yīng)床，既便于控制催化反應(yīng)的溫度，又 便于擴大系統(tǒng)工藝生產(chǎn)規(guī)模。在第一段筒體la、第二段筒體lb內(nèi)均設(shè)有一 上濾網(wǎng)3及下濾網(wǎng)4，上濾網(wǎng)3及下濾網(wǎng)4的網(wǎng)孔應(yīng)小于催化劑顆粒直徑， 這樣就可以將催化劑固定于各段筒體1內(nèi)，且還可以阻止催化劑上溢、下漏。
如圖2所示，本實用新型的溫度調(diào)節(jié)裝置2為一氣體分布器，該氣體分 布器由一水平固設(shè)于該第一筒體la與第二筒體lb之間的筒體段lc內(nèi)的環(huán) 形圓管2c，及一個與該環(huán)形圓管2c相貫通的冷激氣進管2a組成的。該環(huán)形圓管2C上表面等間隔斜設(shè)有若干排氣圓孔2d，用于通入在常溫下冷激后的
甲醇汽，對進入該筒體段lc內(nèi)的混合物料降溫。其中，冷激氣進管2a的一 端與外部冷激氣相通，另一端從環(huán)形圓管2c的中部穿過，冷激氣進管2a的 尾部設(shè)有一汽閥開關(guān)2b。在環(huán)形圓管2c與筒體段lc周壁相固定，兩者之間 設(shè)有若干支撐筋板11 。排氣圓孔2d的中心線與環(huán)形圓管2c所在的水平面成 一傾斜角，該傾斜角為大于0度，小于90度。本實施例中排氣圓孔2d傾斜 角度為45度或30度。排氣圓孔2d采用傾斜式開孔，避免了氣體分布器排 出冷激氣時與從第一段筒體la中排出的脫水反應(yīng)后的熱汽流相遇而堵塞， 有效解決了第一段筒體la脫水反應(yīng)的熱蒸汽的進入與冷激氣的排出相矛盾 的問題，使兩股氣流相融，從而對反應(yīng)起到冷凝移熱降溫作用，將反應(yīng)溫度 有效控制在需要的溫度范圍內(nèi)。
如圖1所示，為了便于日常檢修與清理維護，本實用新型的第一段筒體 la和第二段筒體lb的上側(cè)均設(shè)有一用于檢修的人孔7，下側(cè)均設(shè)有一用于 更換催化劑的手孔8。手孔8還可用于催化劑的流量調(diào)節(jié)。而為了隨時監(jiān)控 本裝置筒體l內(nèi)的脫水反應(yīng)溫度，在第一段筒體la、第二段筒體lb及二者 間的筒體lc側(cè)壁均設(shè)有一測溫孔10，用于插入溫度計對筒體1各段內(nèi)的反 應(yīng)溫度隨時監(jiān)控。此外，為了本裝置設(shè)備便于吊裝，在筒體l上部兩側(cè)還可 各焊接一吊耳9。
本實用新型脫水反應(yīng)裝置在氣相甲醇脫水制備二甲醚工藝中脫水效果 極佳，其反應(yīng)原理如下如圖1所示，本實用新型的脫水反應(yīng)裝置的進料口 5與系統(tǒng)工藝中的汽化器、熱交換器(圖中未標示)相連，從熱交換器中出 來的高溫氣相甲醇從進料口 5輸入第一段筒體la，同時將汽化器的氣相甲醇 通入溫度調(diào)節(jié)裝置2的冷激氣進管2a的進氣口。高溫氣相甲醇首先與第一 段筒體la內(nèi)裝盛的分子篩催化劑反應(yīng)，則得到高溫二甲醚氣體粗品混合物 料，該混合物就會進入第一段筒體la與第二段筒體lb間的筒體段lc，這時 溫度調(diào)節(jié)裝置2會輸入冷激氣，兩者均勻混合降溫后，再進入第二段筒體lb中繼續(xù)進行催化脫水反應(yīng)，最終將得到的物料由出料口 6排出。
本實用新型的脫水反應(yīng)裝置采用可以嚴格控制一段催化反應(yīng)和二段催 化反應(yīng)溫度的二段筒體1及設(shè)于其間的溫度調(diào)節(jié)裝置2，從而實現(xiàn)對高溫二 甲醚氣體粗品溫度串級調(diào)節(jié)，并與催化劑充分反應(yīng)。該裝置不僅溫控精確、 操作簡便，脫水效果佳，而且大大提升了系統(tǒng)工藝的效率和產(chǎn)量，有效擴大 了系統(tǒng)的制備規(guī)模。
雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 當理解，這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下， 可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護范圍由 所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求1、一種脫水反應(yīng)裝置，其包括一上部帶有一進料口、下部設(shè)有一出料口的筒體，該筒體內(nèi)裝盛有若干催化劑，其特征在于，該筒體包含上下相連的第一段筒體和第二段筒體，該兩段筒體間的筒體段內(nèi)還設(shè)有一用于對脫水反應(yīng)后的物料冷卻降溫的溫度調(diào)節(jié)裝置。
2、 如權(quán)利要求1所述的脫水反應(yīng)裝置，其特征在于，該催化劑為顆粒 狀的分子篩催化劑。
3、 如權(quán)利要求1所述的脫水反應(yīng)裝置，其特征在于，該第一筒體、第 二筒體內(nèi)均設(shè)有一上濾網(wǎng)及下濾網(wǎng)。
4、 如權(quán)利要求1所述的脫水反應(yīng)裝置，其特征在于，該溫度調(diào)節(jié)裝置為一氣體分布器，該氣體分布器包括一水平固設(shè)于該第一筒體與第二筒體間的筒體段內(nèi)的環(huán)形圓管，該環(huán)形圓管上表面等間隔斜設(shè)有若干排氣圓孔；及一冷激氣進管，該冷激氣進管的一端與外部冷激氣相通，另一端從該環(huán) 形圓管的中部穿過，并與該環(huán)形圓管相貫通。
5、 如權(quán)利要求4所述的脫水反應(yīng)裝置，其特征在于，該排氣圓孔的中 心線與環(huán)形圓管所在的水平面成一傾斜角，該傾斜角為大于0度，小于90 度。
6、 如權(quán)利要求4所述的脫水反應(yīng)裝置，其特征在于，該冷激氣進管的 尾部設(shè)有一汽闊開關(guān)。
7、 如權(quán)利要求4所述的脫水反應(yīng)裝置，其特征在于，該環(huán)形圓管與該 筒體間設(shè)有若干支撐筋板。
8、 如權(quán)利要求1至7中任意一項所述的脫水反應(yīng)裝置，其特征在于， 該第一段筒體和第二段筒體的上側(cè)均設(shè)有一人孔，下側(cè)均設(shè)有一手孔。
9、 如權(quán)利要求8所述的脫水反應(yīng)裝置，其特征在于，該第一段筒體、 第二段筒體及二者間的筒體側(cè)壁均設(shè)有一測溫孔。
專利摘要本實用新型公開了一種脫水反應(yīng)裝置，其包括一上部帶有一進料口、下部設(shè)有一出料口的筒體，該筒體內(nèi)裝盛有若干用于脫水反應(yīng)的催化劑，該筒體包含上下相連的第一段筒體和第二段筒體，該兩段筒體間的筒體段內(nèi)還設(shè)有一溫度調(diào)節(jié)裝置。本實用新型的脫水反應(yīng)裝置采用二段式催化脫水結(jié)構(gòu)，不僅操作簡便，脫水效果佳，而且大大提升了效率和產(chǎn)量，有效擴大了系統(tǒng)的制備規(guī)模。
文檔編號C07C41/09GK201399338SQ200920069128
公開日2010年2月10日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者姚民忠, 張炳琦, 李彩云, 玥 毛, 陳大勝, 馬永光 申請人:上海吳涇化工有限公司