[發明專利]甲酸的連續生產方法及裝置

有效

• 申請號: 200810045170.6
• 申請日: 2008-01-11
• 公開（公告）號: CN101215230A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 羅云;鄧敏;曹正祥
• 申請（專利權）人: 宜賓天原集團股份有限公司
• 主分類號: C07C51/02
• 分類號: C07C51/02;C07C53/02
• 代理公司: 內江市三正專利事務所
• 代理人: 魏常巍

技術領域

本發明涉及一種由甲酸鈉酸化制備甲酸的方法和裝置，尤其是涉及一種連續生產甲酸的方法和裝置。

背景技術

甲酸俗稱蟻酸，分子式：HCOOH，分子量：46.02，是無色、發煙、易燃而有刺激氣味的液體，具有很強的腐蝕性，甲酸能與水，乙醇、乙醚、甘油等混溶，比重1.2201，熔點8.3。甲酸是基本有機化工原料之一，可直接用于織物加工、鞣革、紡織品印染和青飼料的貯存，也可用作金屬表面處理劑、橡膠助劑和工業溶劑。在有機合成中用于合成各種甲酸酯、吖啶類染料和甲酰胺系列醫藥中間體。廣泛用于農藥、皮革、染料、醫藥和橡膠等工業，目前出口量也相當大。

傳統的較為成熟的甲酸制備方法是間歇法生產方式，即將甲酸鈉和酸化劑、酸化助劑加入到反應釜中，在一定條件下進行酸化反應，反應結束后，再將反應物輸入到蒸餾釜中進行蒸餾，蒸出甲酸，并在蒸餾釜底得到余下的鹽。制備甲酸的裝置包括甲酸鈉進料罐、酸化劑進料罐、酸化助劑進料罐、反應釜、蒸餾釜、甲酸接受罐和鹽接受罐。這種間歇式生產甲酸的方式，極大程度上限制了甲酸的生產能力，使其不能適合大規模生產的需要，同時繁復了操作，加大了制備成本。

中國專利97103209.2公開的“用過磷酸酸化甲酸鈉生產甲酸聯產各種磷酸鈉鹽的方法”，200610046124.9公開的“甲酸的生產工藝”，200610124470.4公開的“用磷酸和甲酸鈉生產甲酸的方法”，200610200857.3公開的“一種95％高濃度甲酸的生產方法”，200710200045.3公開的“一種用正磷酸酸化甲酸鈉生產甲酸的方法”，無一例外，均是間歇式生產方法，一般情況下，采用這種生產方式，每套甲酸生產線的年產甲酸約1000噸，這樣就極大地限制了甲酸的生產能力。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點而提供一種連續生產甲酸的方法和裝置，該方法操作簡單，適合大規模生產的需要，利用該方法和裝置生產出的甲酸成本較低。

考慮到甲酸的生產過程中主要的反應和蒸發步驟，需要在不同的條件下進行，因此本發明設計了如下技術方案：

甲酸的連續生產方法，它包括下列步驟：

(1)將酸化劑和酸化助劑、甲酸鈉計量后，從第一反應器的一側加入到第一反應器中；

(2)使第一反應器中的物料沿水平方向螺旋前進到第一反應器的另一側，物料在行進過程中，在溫度為50-80℃，壓力為34KPa-101.3KPa的條件下酸化反應2-3小時，并從第一反應器的另一側的上端蒸出酸化助劑，從第一反應器的另一側的下端排出粗反應物；

(3)使從第一反應器另一側的底部排出的粗反應物輸送至第二反應器一側的頂部；

(4)使從第二反應器一側的頂部進入的粗反應物沿水平方向螺旋前進到第二反應器的另一側，粗反應物在行進過程中，在蒸出溫度60-80℃，蒸出壓力14-55KPa的條件下，從第二反應器的另一側的上端蒸出并冷凝回收甲酸，其余鹽類物料從第二反應器另一側的底部排出，進入到鹽類物質接收罐中。

進一步的改進是，從第一反應器的另一側的上端蒸出的酸化助劑回用至第一反應器中。

用于實現本發明方法的裝置，它包括：

一個酸化劑進料罐，它設有一個計量泵；

一個酸化助劑進料罐，它設有一個計量泵；

一個甲酸鈉進料罐，在其下端設有一個螺旋進料螺桿；

一個第一反應器，它包括殼體、位于殼體內水平設置的帶螺旋槳葉的轉軸和驅動轉軸旋轉的電機，在殼體的一側上端設置有與甲酸鈉進料罐連通的甲酸鈉進料口，并在同側設置有酸化劑進料口和酸化助劑進料口，在殼體的另一側上端和下端分別設置有酸化助劑蒸出口和粗反應物出口，酸化劑進料罐和酸化助劑進料罐通過管道分別與第一反應器連通；

一個酸化助劑接受罐，通過管道與第一反應器的酸化助劑蒸出口連通；

一個螺旋輸送器，其上端與第一反應器的粗反應物出口連接；

一個第二反應器，它包括殼體、位于殼體內水平設置的帶螺旋槳葉的轉軸和驅動轉軸旋轉的電機，在殼體的一側上端設置有與螺旋輸送器連通的粗反應物進口，在殼體的另一側上端和下端分別設置有甲酸蒸出口和鹽類物質出口；

一個鹽類物質接受罐，其上端通過管道與第二反應器的鹽類物質出口連接。

進一步的改進是，酸化助劑接受罐通過管道與酸化助劑進料罐連通；

為提高第一和第二反應器的處理能力，在第一反應器和第二反應器中水平設置有并排的兩根由同一電機驅動的帶螺旋槳葉的轉軸。