[实用新型]一种混合气体制备二甲醚的系统设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种混合气体制备二甲醚的系统设备。 

背景技术

二甲醚(DME)是一种无色具有醚味的气体，在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途，可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂，减少对环境的污染；高浓度的二甲醚可用作麻醉剂，在催化剂存在下可与苯胺发生反应生成乙酸甲酯，N，N′-二甲基苯胺，同系化生成乙酸乙酯、乙酐；与 CO 反应生成乙酸甲酯;与发烟硫酸或三氧化硫进行汽化反应生成硫酸二甲酯;与氰化氢反应生成乙腈。二甲醚还可能作为城市煤气和液化气的代用品而日益引起重视，它比甲醇替代汽车燃料优越。此外，二甲醚还可用作发泡剂、偶联剂，用于合成低碳烯烃，制造高辛烷值汽油、芳烃和高分子量的氧化烃等等。 

但是，现有的合成二甲醚技术存在以下缺陷:第一、天然气为原料浪费有限资源；第二、生产工艺复杂，不易操作危及安全；第三、设备投资较多，影响生产效益；第四、工业上二甲醚的生产工艺主要是从合成气出发制备甲醇，然后从甲醇脱水制二甲醚。但存在吸热反应消耗大量的能量，造成资源的浪费同时产生大量的 CO₂等缺点；第五、耗能高污染大，不适应中小型企业的生产。 

发明内容

本实用新型设计了一种混合气体制备二甲醚的系统设备，其解决以下技术问题是：第一、天然气为原料浪费有限资源；第二、生产工艺复杂，不易操作危及安全；第三、设备投资较多，影响生产效益；第四、工业上二甲醚的生产工艺主要是从合成气出发制备甲醇，然后从甲醇脱水制二甲醚。但存在吸热反应消耗大量的能量，造成资源的浪费同时产生大量的 CO₂等缺点；第五、耗能高污染大，不适应中小型企业的生产。 

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案： 

一种混合气体制备二甲醚的系统设备，一氧化碳和氢气的混合气体进入气体混合罐（4）充分混合后再进入反应釜生成的二甲醚混合溶液，二甲醚混合溶液在依次经过闪蒸罐（6）、换热器（7）、二甲醚存储罐以及分馏塔处理得到纯度高的二甲醚溶液。

进一步，反应釜从外至内依次设有保温层（11）、加热套（13）以及陶瓷釜壁（15），在所述加热套（13）中插有加热棒（12）和测温热电偶（14），二甲醚制备反应釜的上封头通过进气管（16）与所述气体混合罐（4）连接，二甲醚制备反应釜的下封头与收集塔（2）连接。 

进一步，所述气体混合罐（4）包括混合罐体（41），所述混合罐体（41）的顶部设有混合气体出气口（43），混合气体出气口（43）通过管道与二甲醚制备反应釜连接，混合罐体（41）的下部设有多个进气管，混合罐体（61）的上部设有惰性物质填料层（44）。 

进一步，所述闪蒸罐（6）包括罐体（61）和喷头（66），罐体（61）上部设有蒸汽回流口（64），罐体（61）下部设有出料口（65），过滤装置（62）位于罐体（61）上部，进料管（63）连接所述喷头（66）。 

进一步，分馏塔包括第一分馏塔（91）和第二分馏塔（92），二甲醚溶液依次经过第一分馏塔（91）和第二分馏塔（92）。 

该混合气体制备二甲醚的系统设备与传统的二甲醚制备设备相比，具有以下有益效果： 

（1）本实用新型使用一氧化碳和氢气作为原料气生产二甲醚，可以降低能量的消耗量，并且不会生产大量的二氧化碳，同时也大大的提高二甲醚的转换率。

（2）本实用新型通过在混合罐体的上部设有惰性物质填料层，惰性物质填料层避免了不同类型的气体进行混合时容易出现爆炸的危险，可以实现多种气体安全混合的目的。 

（3）本实用新型中原料液是通过喷头以喷洒液滴状态进入罐体，由于液滴喷洒分布均匀，所以甲醇在闪蒸罐内会迅速沸腾分离从蒸汽入口分离使得甲醇分离效率高，并且原料液对罐体冲击力度小，延长闪蒸罐的实用寿命。 

（4）本实用新型采用多个分馏塔组合进行分馏，因而得到的二甲醚纯度更高。 

附图说明

图1：本实用新型混合气体制备二甲醚的系统设备的组成示意图； 

图2：本实用新型混合气体制备二甲醚的系统设备中闪蒸罐的结构示意图；

图3：本实用新型混合气体制备二甲醚的系统设备中气体混合罐的结构示意图。

附图标记说明：