[發(fā)明專利]一種三聚甲醛的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510098002.3
• 申請(qǐng)日: 2015-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN104693166B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付玉娥;陳科宇;白振敏;劉慧宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海石油化學(xué)股份有限公司
• 主分類號(hào): C07D323/06
• 分類號(hào): C07D323/06
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;王春霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種三聚甲醛的制備方法，屬于化工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)甲醛濃縮塔(低濃度甲醛濃縮至高濃度甲醛的濃縮器)制備60wt％的甲醛水溶液的方法是在56℃條件下濃度為37wt％的甲醛水溶液通過甲醛進(jìn)料泵送到甲醛加熱器，然后到甲醛真空蒸發(fā)器中用0.1MPa(G)蒸汽加熱，在甲醛加熱器里甲醛水溶液首先加熱到68℃，接著進(jìn)入甲醛真空蒸發(fā)器，在25kPa(A)壓力下部分蒸發(fā)；來自甲醛真空蒸發(fā)器的氣液混和物在蒸發(fā)器的整體分離室中分離。到真空蒸發(fā)器的甲醛水溶液流量通過與比例調(diào)節(jié)器連接在一起的流量調(diào)節(jié)器控制，控制給蒸發(fā)器加熱的0.1MPa(G)蒸汽流量；制得的60％wt的濃甲醛水溶液，通過濃甲醛密封槽送到濃甲醛槽。

目前，三聚甲醛合成方法為采用60wt％的甲醛水溶液做原料，硫酸做催化劑，溫度范圍101～106℃，經(jīng)連續(xù)蒸餾后制得。三聚甲醛合成反應(yīng)釜的兩側(cè)各有再沸器，加熱反應(yīng)并使物料循環(huán)。甲醛溶液在低溫、高濃度的情況下，極易自聚結(jié)垢，堵塞換熱器及排放管線，反應(yīng)器內(nèi)甲酸(HCOOH)長期積累易腐蝕設(shè)備。若不定期排放置換反應(yīng)液(硫酸和甲酸溶液等)，亦使反應(yīng)液的有效反應(yīng)容積減小，影響三聚甲醛合成反應(yīng)平衡，使三聚甲醛產(chǎn)率下降。因此必須通過定期排液排除反應(yīng)液中部分有機(jī)固體雜質(zhì)殘?jiān)COOH和Fe²⁺、Ni²⁺等金屬離子，以維持反應(yīng)器內(nèi)各組分含量在合理范圍。然而，即使定期排放，甲醛仍會(huì)自聚導(dǎo)致堵塞，經(jīng)常需要更換濾網(wǎng)、分離器，清洗管線導(dǎo)致裝置停產(chǎn)，影響裝置運(yùn)行與產(chǎn)品質(zhì)量。另外，裝置長期運(yùn)行置換液中硫酸、甲酸等酸性物質(zhì)、長鏈或環(huán)狀聚合物累積對(duì)污水處理系統(tǒng)造成壓力。對(duì)三聚甲醛合成液置換排放沒有徹底的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種三聚甲醛的制備方法，本發(fā)明能高效利用甲醛，并能有效地避免三聚甲醛合成反應(yīng)釜的排液管線的堵塞，有效防止反應(yīng)設(shè)備被腐蝕的問題。

本發(fā)明提供的三聚甲醛的制備方法，包括如下步驟：

將甲醛水溶液輸送至反應(yīng)釜中，硫酸催化反應(yīng)，即得到三聚甲醛；同時(shí)將所述反應(yīng)釜的排液管線連接甲醛濃縮塔A的進(jìn)料管線，使所述反應(yīng)釜中部分液體排至所述甲醛濃縮塔A中回收甲醛；所述反應(yīng)釜中液體蒸餾，分離得到所述三聚甲醛。上述的制備方法，所述甲醛水溶液的質(zhì)量濃度為40～75％，具體可為60％；

所述硫酸的質(zhì)量濃度為50～98％，具體可為98％；

所述硫酸與所述甲醛水溶液的體積比為1：8～60，具體可為4：96；

所述反應(yīng)釜中條件為：溫度為95～115℃，具體可為100℃、105℃或100～105℃，壓力為0.1～0.5MPa，具體可為0.1MPa、0.15MPa或0.1～0.15MPa。

上述的制備方法，所述甲醛水溶液由所述甲醛濃縮塔A和/或甲醛濃縮塔B輸送至所述反應(yīng)釜中。

上述的制備方法，所述甲醛濃縮塔A與所述甲醛濃縮塔B為同一甲醛濃縮塔，所述反應(yīng)釜的排液管線中排出的所述液體經(jīng)所述甲醛濃縮塔蒸餾回收所述甲醛，同時(shí)將所述液體中未蒸餾分離完的三聚甲醛分解形成所述甲醛，然后所述甲醛濃縮塔中將所述甲醛制得所述甲醛水溶液，再將所述甲醛水溶液輸送至所述反應(yīng)釜中。

上述的制備方法，還包括將所述反應(yīng)釜的排液管線與所述甲醛濃縮塔A的進(jìn)料管線之間連接一稀釋管線，使所述稀釋管線中蒸餾水加入所述反應(yīng)釜的排液管線中排出的所述液體稀釋的步驟，得到稀釋的液體；

所述蒸餾水用于稀釋所述反應(yīng)釜的排液管線中排出的所述液體，以利于所述液體進(jìn)入所述甲醛濃縮塔中蒸餾出所述甲醛，并且利于所述液體在所述甲醛濃縮塔中三聚甲醛分解形成甲醛；同時(shí)能沖洗所述反應(yīng)釜的排液管線，避免所述液體中物質(zhì)在所述反應(yīng)釜的排液管線中累積并結(jié)垢；還能稀釋所述液體中硫酸或副產(chǎn)物甲酸，以避免硫酸或副產(chǎn)物甲酸對(duì)管路和設(shè)備的腐蝕。

上述的制備方法，所述蒸餾水的添加量與所述液體的排放量的體積比為1：1～10。

上述的制備方法，所述反應(yīng)釜的排液管線中排出的液體與所述甲醛水溶液輸送至所述反應(yīng)釜的量的體積比為1：100～1000，具體可為1：400。

上述的制備方法，還包括向所述反應(yīng)釜中補(bǔ)充所述硫酸的步驟，反應(yīng)時(shí)，將部分所述液體通過所述反應(yīng)釜的排液管線通入所述甲醛濃縮塔中，使得所述硫酸的量減少，補(bǔ)充所述硫酸，保持所述硫酸與所述甲醛水溶液的體積不變，以避免影響反應(yīng)的速度。

上述的制備方法，所述反應(yīng)釜的排液管線中排出的所述液體經(jīng)過濾后進(jìn)入所述甲醛濃縮塔的進(jìn)料管線。