(一)技术领域
本实用新型涉及一种二甲醚合成反应器。
(二)背景技术
一般的，二甲醚是由甲醇蒸汽通过催化转化制备而成的。现有二甲 醚反应器，根据催化剂的不同主要有液相甲醇脱水法、气相甲醇脱水法 和合成气一步法合成二甲醚。
现在二甲醚大多采用气相甲醇脱水法合成，气相甲醇脱水法即二步 法，先合成甲醇，将甲醇蒸汽通过固体催化剂，经脱水反应生成二甲醚。 该方法操作简单，污染小、可连续生产且工艺成熟。气相甲醇脱水法的 反应器多为绝热床或管壳式反应器。绝热型反应器催化剂层无换热设 备，依靠绝热层高度和冷激气控制出口温度，结构比较简单，但若绝热 层过高而无法及时移热，床层温差较大，将导致催化剂层出口温度偏高， 当操作条件不稳定时，温度会发生剧烈波动，达到一定程度，导致副反 应发生，使操作更难控制，对设备和生产的正常安全运行带来隐患。管 壳式反应器管内装催化剂，管外为传热介质，比如沸腾水，该反应器具 有的优点是床层温差较小，操作稳定，调节比较方便，但由于结构比较 复杂，制作成本较高，而且安装、维修不大方便。此外，以上二甲醚反 应器均采用外置式电加热器，增加了设备投资。
(三)发明内容
本实用新型的目的是提供一种反应床层温差较小、结构简单、安装 维修方便的二甲醚合成反应器。
为了解决上述的技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：
一种二甲醚合成反应器，包括催化剂筐、电加热器、进气管和出气 管，所述的进气管和出气管安装在催化剂筐的下部，所述的二甲醚合成 反应器还包括单管折流式冷管胆、中心管、反应器上盖、隔板，所述的 反应器上盖与催化剂筐通过隔板密封连接，反应器上盖内腔密闭，所述 中心管穿过所述的隔板贯穿反应器上盖内腔与催化剂筐，中心管的进口 置于催化剂筐内并与进气管相通，中心管的出口通入反应器上盖内腔， 所述的单管折流式冷管胆固定在催化剂筐内，冷管胆进口穿过隔板与反 应器上盖内腔相通，冷管胆出口位于催化剂筐上部。只有将冷管胆出口 设在催化剂筐上部，才能在具体应用时，保证冷管胆出口位于催化剂上 方。
为了使结构更加简单，所述的电加热器置于催化剂筐内。
进一步，所述的电加热器位于中心管内。
为了防止催化剂从出气管出来，所述的出气管在催化剂筐内的部分 为可以过滤催化剂的网状结构。
所述的反应器上盖与催化剂筐通过螺栓紧固，并用法兰填料密封。
为了方便更换催化剂，所述的二甲醚合成反应器还包括催化剂卸出 管，所述的催化剂卸出管位于催化剂筐的下端。
为了固定所述单管折流式冷管胆，所述催化剂筐内设有用于支撑所 述单管折流式冷管胆的支架，所述的支架位于冷管胆的下部，所述的支 架可供气体和催化剂穿过。
工作过程：反应前的气体通过进气管进入中心管，必要时可以开启 电加热器给气体加热，气体沿着中心管通入反应器上盖内腔中，然后进 入冷管胆，冷管胆由上下行冷管组成，通过上下行冷管面积的合理配比， 使催化剂层的反应温度保持在合理的反应区域，同时通过换热，提高进 入催化剂层的零米温度，气体从冷管胆的出口进入催化剂筐的上部与催 化剂接触并开始反应，气体穿过催化剂到达催化剂筐的下部的出气管， 从而排出催化剂筐，催化剂可以从催化剂卸出管排出。
与现有技术相比，本实用新型的二甲醚合成反应器采用单管折流式 冷管胆换热方式，可以合理的布置冷管，使气体分布更趋向均匀，上下 行冷管的合理配置能够缩小床层的轴向温差，延长催化剂的使用寿命。
本实用新型的二甲醚反应器中的电加热器为内置式的，即电加热器 直接通入到中心管中加热气体，使得结构更加简单，电加热器可以更加 方便、灵活地使用，并减少设备、管道、阀门等配置，从而节省投资。
冷管胆、中心管、催化剂筐三者在结构上互不牵连，各自可以自由 伸缩，较好地解决了热补偿问题。
冷管胆可以单独抽出检修、更换，维修较为简单方便。
本实用新型的操作简单方便，只需调节进反应器气体温度就可完成 对反应器催化剂层温度的控制。
此外，反应器底部设置催化剂卸出装置，方便更换催化剂。
本实用新型的有益效果是：1、缩小床层的轴向温差，延长催化剂 的使用寿命；2、减少设备、管道、阀门等配置，节省投资；3、较好地 解决了热补偿问题；4、维修较为简单方便；5、操作简单方便；6、方 便更换催化剂。
(四)附图说明
图1是本实用新型的整体结构图。
(五)具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说 明。
本实用新型的二甲醚合成反应器，包括催化剂筐4、电加热器1、 进气管9和出气管10，所述的进气管9和出气管10安装在催化剂筐4 的下部，所述的二甲醚合成反应器还包括单管折流式冷管胆5、中心管 7、反应器上盖2、隔板3，所述的反应器上盖2与催化剂筐4通过隔板 3密封连接，反应器上盖2内腔密闭，所述中心管7穿过所述的隔板3 贯穿反应器上盖内腔与催化剂筐4，中心管7的进口置于催化剂筐内并 与进气管9相通，中心管的出口通入反应器上盖内腔，所述的单管折流 式冷管胆5固定在催化剂筐4内，冷管胆5进口穿过隔板3与反应器上 盖2内腔相通，冷管胆出口位于催化剂筐上部。
如图1所示，本实用新型的二甲醚合成反应器包括一个催化剂筐4、 一个反应器上盖2和一个将二者隔开的隔板3，所述的反应器上盖2与 催化剂筐4通过螺栓紧固，并用法兰填料密封，反应器上盖内腔及催化 剂筐均密闭。
催化剂筐4内布置有中心管7和单管折流式冷管胆5，所述中心管 7的入口位于催化剂筐4的下部并与进气管9相通，中心管7的出口位 于隔板3上方的反应器上盖内腔，所述冷管胆5的进口也位于隔板3上 方的反应器上盖内腔中，即冷管胆5的入口与中心管7的出口相通，冷 管胆5的出口位于催化剂筐的上部，即从冷管胆5的出口出来的气体可 以与催化剂筐4内的催化剂相接触。
所述的反应器上盖2上安装有电加热器1，需要时可以开启，电加 热器1位于中心管7内。
所述的催化剂筐4内设有用于支撑冷管胆5的支架8，所述的支架 8与催化剂筐4连接，用于支撑冷管胆5，所述的支架可供气体和催化 剂穿过。
本实用新型还包括一个出气管10，所述的出气管10与催化剂筐4 相通，并位于催化剂筐4的下部，出气管10的方向向下，为了防止催 化剂筐内的催化剂从所述的出气管10中落下，出气管10的位于催化剂 筐内的部分设计为网状结构12，经合成反应的气体可以从网状结构12 的孔中穿过并通过出气管10排出，而固体的催化剂则在经过网状结构 时被过滤从而不能进入出气管10。
为了方便更换催化剂，本实用新型中的催化剂筐4还设有催化剂卸 出管11，所述的催化剂卸出管11位于催化剂筐4的下部，其方向向下， 当需要更换催化剂的时候，将催化剂卸出管上的盖子摘下来即可让催化 剂落下来。
工作过程：反应前的气体通过进气管9进入中心管7，电加热器1 位于中心管7内，当需要的时候可以开启电加热器1，气体沿着中心管 7通入反应器上盖2内腔中，气体从冷管胆5入口进入冷管胆，冷管胆 由上下行冷管组成，通过上下行冷管面积的合理配比，使催化剂层的 反应温度保持在合理的反应区域，同时通过换热，提高进入催化剂层的 零米温度，通过冷管胆5的气体从冷管胆的出口进入催化剂筐4的上部， 气体与催化剂接触并开始发生反应，气体从催化剂筐4的上部穿过催化 剂到达催化剂筐的下部的出气管10，由于出气管10在催化剂筐内的部 分为网状结构12，因此合成气体穿过网状结构12进入出气管从而排出 二甲醚合成反应器。催化剂可以沿催化剂卸出管11从催化剂筐内卸出。