[发明专利]新型浆态床合成二甲醚反应工艺及设备

权利要求书

1、一种新型浆态床合成二甲醚反应工艺，其特征是本发明的新型浆态床合成二甲醚反应工艺是在三相浆态床反应器中，使合成气(H₂、CO、CO₂)在双功能催化剂的作用下，发生两个可逆反应，即合成中间产物甲醇的可逆反应和合成最终产物二甲醚的可逆反应；特别是通过控制反应操作温度、压力及引入惰性溶剂，使中间产物甲醇处于近临界状态，而最终产物二甲醚处于远超临界状态，从而与处于气相的合成气及与处于液相的生成水分开，达到更为有效地抑制两个逆反应的目的。所述反应操作压力为P＝7.8～10.0MPa，所述反应操作温度T＝450～512.6K，所述惰性溶剂为己烷至癸烷的直链或环烷饱和烃、含有5～8个碳的醚及醇、(3～5碳)酮、(3～4碳)酯、芳烃及其衍生物。

2、如权利要求1的反应工艺，其特征是所述双功能催化剂的平均粒径dp＝50～500μm，密度ρp＝500～2000g/cm³。

3、如权利要求1-2之一的反应工艺所用的设备，其特征是，包括三相浆态床反应器(1)，初冷却塔(6)、二甲醚气化器(8)、二甲醚冷凝罐(14)及循环压缩机(7)、过滤器(15)、调节阀(16)；所述三相浆态反应器包括罐体、罐体从下而上依次设置有合成气进口、微孔分布器(2)、内构体件(10)、冷却水管(3)、旋流除雾器(9)及反应气出口。

4、如权利要求3所述的设备，其特征是所述内构件采用内置规整填料式(10)，开孔率为85-98％。

5、如权利要求3所述的设备，其特征是所述微孔分布器(2)采用微孔型金属粉烧结或金属网烧结材料，微孔直径d＝5～50μm，以使三相床内气泡平均直径d_PB＝0.1～1.5mm。

6、如权利要求3所述的设备，其特征是所述旋流式除雾器(9)是单旋转中心或多旋转中心(适用于大型装置)，开孔率为80～98％，叶片角度可以在30°～60°之间变化。

7、如权利要求6所述的设备，其特征是采用内置旋风分离器组代替旋流除雾器。

8、如权利要求3所述的设备，其特征是反应产物的初冷却器(6)与二甲醚气化器(8)是分别独立的或是复合式的，后者的两器之间设置有大量传热面积。

9、如权利要求3所述的设备，其特征是初冷却器(6)、二甲醚气化器(8)与二甲醚冷凝器(14)均为列管式换热装置或采用蛇管式、组合式。

10、如权利要求3所述的设备，其特征是与二甲醚气化器底部还连接有回收器，可回收水中残余的二甲醚。