[實(shí)用新型]一種無水純甲醛氣體的精制工藝裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520165506.8
• 申請日: 2015-03-24
• 公開（公告）號: CN204569781U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉子茂;向家勇;張鴻偉;許引
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇凱茂石化科技有限公司
• 主分類號: C07C47/058
• 分類號: C07C47/058;C07C45/78
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 王斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于化工生產(chǎn)工藝及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及無水甲醛氣體的精制方法和工藝設(shè)備。

背景技術(shù)

甲醛是甲醇的一個最重要的下游產(chǎn)品，而甲醇又是煤炭的一個重要下游產(chǎn)品。因此甲醛成為能源化工領(lǐng)域一項重要的發(fā)展分支。甲醛是多種化工產(chǎn)品的原料，目前市場上多以37%甲醛水溶液的形式存在。大量水的存在不但對某些化工產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，而且還會影響相關(guān)的反應(yīng)，造成大量不必要的副產(chǎn)物或者導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率低的問題。同時脫水又帶來能耗高的問題，因此水的大量存在限制了甲醛的使用面。

為獲得不含水的純氣體甲醛，一般是采用甲醛水溶液的濃縮，通過甲醛水溶液減壓蒸餾的辦法合成固體甲醛或者合成三聚甲醛，再將三聚和多聚經(jīng)過高溫加熱，使其解析出純的甲醛單體。工藝復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述存在的問題和缺陷，本實(shí)用新型提供了一種無水純甲醛氣體的精制方法及工藝裝置，該甲醛氣體精制方法的工藝簡單、能耗低、操作簡單，且對環(huán)境影響更小。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：一種無水純甲醛氣體精制工藝裝置，包括反應(yīng)分離填料塔、減壓精餾塔和甲醛單體脫離塔，其中：所述反應(yīng)分離填料塔包括反應(yīng)段和分離段，其中反應(yīng)段為填料段，填料段的上部設(shè)有甲醛溶液入口，而下部設(shè)有輔劑入口；所述分離段為直徑相對填料段更大的擴(kuò)大段（能夠使得在反應(yīng)段反應(yīng)得到的半縮醛反應(yīng)物上浮過程時進(jìn)入擴(kuò)大段的速度產(chǎn)生減緩，有利于沉積攜帶的水分），且設(shè)在反應(yīng)段之上；所述反應(yīng)分離填料塔分離段的頂部通過管道和液泵依次與減壓精餾塔和甲醛單體脫離塔連接；所述甲醛單體脫離塔的底部出口與反應(yīng)分離填料塔的輔劑入口通過管道和液泵形成循環(huán)，而頂部則設(shè)有甲醛氣體采出口。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型工藝簡易，能耗低，并且采用常規(guī)的精餾分離設(shè)備，操作簡單。成功解決了以往多聚甲醛和三聚甲醛合成成本高，工藝復(fù)雜的缺陷。多聚甲醛與三聚甲醛均為固體，生產(chǎn)運(yùn)輸都有一定的粉塵污染，對環(huán)境和人員有一定的傷害性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所述無水甲醛精制工藝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，反應(yīng)分離填料塔1、減壓精餾塔2、甲醛單體脫離塔3、反應(yīng)段4、分離段5、廢熱回收裝置6。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實(shí)用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。

如圖1所示，將37%-85%甲醛溶液經(jīng)預(yù)熱到50-100℃泵入萃取塔上部，新鮮輔劑和循環(huán)輔劑一起泵入萃取塔下部，進(jìn)料溫度控制在50-100℃，作為優(yōu)選輔劑為異丁醇，4-甲基-2-戊醇和環(huán)己醇同樣也能起到相同功能。兩者在填料塔塔內(nèi)逆流接觸并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)得到半縮醛反應(yīng)物，該生成物密度同樣小于水。因此塔頂?shù)玫矫芏容p的反應(yīng)物，且甲醛含量為15-30%左右，并且在經(jīng)過塔頂擴(kuò)大段的減速而沉積部分水的作用下，使得塔頂含水量在1-6%范圍內(nèi)；填料塔塔底則為5-15%的稀甲醛水溶液，可用于合成甲縮醛或者作為甲醛生產(chǎn)裝置的補(bǔ)水。其中，反應(yīng)分離填料塔的操作溫度50℃-100℃，壓力為常壓-0.2MPa，輔劑與甲醛溶液的進(jìn)料流量比例為1-5:1，優(yōu)選為3:1。接著通過液泵將填料塔頂上層的含有少量水分的半縮醛反應(yīng)物送入減壓精餾塔，進(jìn)一步提純，去除殘余的水分，操作溫度110℃-150℃，壓力為-0.06MPa-常壓。最后，精制反應(yīng)物進(jìn)入甲醛單體脫離塔，經(jīng)過高溫段，半縮醛反應(yīng)物發(fā)生分解反應(yīng)，得到甲醛單體和輔劑，輔劑得到再生，循環(huán)使用。甲醛單體脫離塔操作溫度150℃-250℃，壓力為常壓-0.4MPa。

本實(shí)用新型的原理在于：引入一種不溶于水且不與水反應(yīng)，而只與甲醛反應(yīng)的輔劑，該輔劑與甲醛溶液發(fā)生反應(yīng)得到半縮醛反應(yīng)物，該半縮醛反應(yīng)物不溶于水，且密度比水小，重要的是半縮醛反應(yīng)物是一種熱敏性物質(zhì)，在溫度過高的環(huán)境下容易發(fā)生逆反應(yīng)分解，得到純甲醛氣體和液體輔劑，而輔劑實(shí)現(xiàn)了循環(huán)使用，同時還可以將高溫的輔劑的余熱通過廢熱回收裝置進(jìn)行回收利用。

本實(shí)用新型工藝簡易，能耗低，并且采用常規(guī)的精餾分離設(shè)備，操作簡單。成功解決了以往多聚甲醛和三聚甲醛合成成本高，工藝復(fù)雜的缺陷。多聚甲醛與三聚甲醛均為固體，生產(chǎn)運(yùn)輸都有一定的粉塵污染，對環(huán)境和人員有一定的傷害性。