[發明專利]一種高效甲醛生產工藝方法

在審

• 申請號: 201510788352.2
• 申請日: 2015-11-17
• 公開（公告）號: CN105418389A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 郭呂景
• 申請（專利權）人: 揚州市眾鑫化工有限公司
• 主分類號: C07C45/38
• 分類號: C07C45/38;C07C47/055
• 代理公司: 無錫大揚專利事務所(普通合伙) 32248
• 代理人: 張望遠

技術領域

本發明屬于化學化工技術領域，尤其涉及甲醛生產工藝技術。

背景技術

甲醛是重要的有機化工原料之一，用途廣泛。目前，銀法甲醛生產主要分為二個單元操作，即氧化反應單元、吸收單元、氧化反應單元分別由四個裝置完成，即甲醇蒸發、三元氣加熱，三元氣過濾，氧化器反應。甲醇蒸發作為甲醛裝置相對較大的耗能裝置；目前主要由兩種蒸發方式第一種為升膜蒸發器利用蒸汽直接作為甲醇蒸發的熱源，甲醇蒸發溫度控制在60~80℃，該蒸發方式主要是蒸汽耗能比較大，目前國內新裝置基本不采用本蒸發方式，第二種蒸發方式為空氣在甲醇溶液內鼓泡蒸發，并且利用外部板式換熱器或者內部較大面積的列管式換熱器換熱蒸發，該蒸發溫度控制蒸發溫度為40~50℃，能有效利用銀法甲醛吸收單元吸收需要移出的熱量，從而既節約了蒸汽又節約了吸收單元的循環水，但是該裝置空氣風機需要克服鼓泡液位高度的壓力降，因此風機動力消耗比較大，而且外部加熱的方式需要大量甲醇循環，要求較大功率的循環泵。在甲醛正常生產過程中，由于甲醛生產中甲醇氧化生產成甲醛的反應熱除滿足脫氫反應所需熱量和原料氣升溫及熱損失外尚有多余。為維持反應溫度在600~680℃，一般在原料甲醇和空氣重配入一定量的水蒸氣以吸收并移走多余反應熱，這一配入的水蒸氣稱之為配料蒸汽。在甲醛生產過程中為了保持和維護反應溫度一般控制需要加入配料蒸汽，而加入的配料蒸汽，不參與反應和換熱，基本在甲醛吸收單元唄吸收或者尾氣中被直接排放了，而這兩部分的熱量均沒有得到有效的利用，基本都是被浪費掉的。甲醛生產中，不加或者減少加入配料蒸汽的量能維持穩定反應溫度的穩定，那么將大大節省蒸汽耗量，從而提高甲醛生產中的蒸汽產量。

發明內容

發明目的：針對上述現有存在的問題和不足，本發明的目的是提供一種高效甲醛生產工藝方法，甲醛轉換率高，能耗低。

技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：一種高效甲醛生產工藝方法，包括以下步驟：（1）以甲醇水溶液為原料，經由計量器后通過輸送泵送至甲醇蒸發器，并通過霧化方式向上噴淋而出并穿過甲醇蒸發器換熱段進行加熱氣化，與此同時，經過過濾的空氣從甲醇蒸發器塔底部回流存儲的甲醇溶液進入并進行鼓泡，從而攜帶部分甲醇和水，并在負壓吸力的作用下，與霧化甲醇溶液一起上升，并在換熱段受熱混合一次形成甲醇-空氣-水蒸氣的三元氣；該過程中塔內壓力為-20～60KPa,空氣進入溫度為30～60℃，甲醇蒸發器換熱段的溫度為40～60℃；（2）三元氣經過過熱器升溫至120～130℃，并通過阻火器后送入氧化器中，以銀法催化作用下，在660～680℃下，發生脫氫氧化反應；（3）反應氣經過急冷降至200℃以下，再冷卻至70～80℃，并從吸收塔底部送入，反應氣進入吸收塔后在吸收塔填料段與從上之下噴淋而下的低濃度甲醛溶液進行傳質傳熱吸收，該過程中分多級進行，從下至上每級用于噴淋的甲醛溶液濃度逐漸遞減。

作為優選，所述吸收塔從下至上包括多級吸收段，并采用背包外置方式，且相鄰吸收段之間設有氣體上升管。

作為優選，所述甲醇蒸發器換熱段為管殼式換熱段，采用的熱源為甲醛吸收塔的尾氣。

作為優選，所述過熱器的熱源為氧化器排出的反應氣。

作為優選，所述甲醇蒸發器底部回流存儲的甲醇溶液通過液泵循環送入霧化噴淋。

作為優選，從甲醇蒸發器底部進入的空氣還混合有經過吸收塔后的尾氣。

有益效果：與現有技術相比，本發明利用霧化方式向上噴淋甲醇，并與空氣在換熱段受熱并通過負壓下上升混合，大大提高了甲醇的蒸發效率并降低了蒸發能耗，同時最大程度氣化甲醇避免過多液態甲醇液珠進入氧化器，最終達到節能減排，調高轉化率的目的。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。