一種高濃度甲醛的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及甲醛生產(chǎn)方法領(lǐng)域，具體地說是一種高濃度甲醛的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國外和國內(nèi)對(duì)工業(yè)甲醛的生產(chǎn)一般均使用甲醇作原料進(jìn)行氧化得到。利用 甲醇進(jìn)行空氣氧化法生產(chǎn)甲醛主要有兩種不同的方法：第一種是采用銀催化劑的"甲醇過 量法"，也稱"銀催化法"（簡稱"銀法"）；第二種是采用鐵鉬氧化物催化劑的"空氣過量法"， 也稱"鐵鉬催化法"（簡稱"鐵鉬法"）。采用鐵鉬法生產(chǎn)甲醛的裝置一般生產(chǎn)能力較大，甲 醇轉(zhuǎn)化率可達(dá)95% -99%，甲醇消耗低，而且不需要蒸餾裝置，可以生產(chǎn)高濃度甲醛，甲醛 成品中醇含量低、催化劑使用壽命長。但缺點(diǎn)在于一次性投資大、電耗高，成本大。銀法生 產(chǎn)甲醛的工藝簡單，投資少、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、產(chǎn)品中甲酸含量少，但缺點(diǎn)在于甲醇轉(zhuǎn)化率低、單 耗高、催化劑壽命短、對(duì)甲醇純度要求高，甲醛成品中甲醇含量高。
[0003] 我國銀法生產(chǎn)甲醛幾十年歷程可分2個(gè)階段。
[0004] 第一階段，20世紀(jì)50-60年代，采用浮石銀催化劑，由甲醇氧化脫氫制得甲醛水溶 液，此法能耗大，物耗高，平均物耗在540kg/t。
[0005] 第二階段，20世紀(jì)70年代至今，以電解銀催化劑為主體的銀法生產(chǎn)甲醛技術(shù)。這 一階段中國甲醛工業(yè)在同行共同努力下，無論在產(chǎn)能、生產(chǎn)技術(shù)還是設(shè)備、節(jié)能和自動(dòng)控制 等方面都有了較大提高和發(fā)展。由于改進(jìn)工藝及設(shè)備，采用新材料、新技術(shù)，使甲醛生產(chǎn)裝 置由原來的"耗汽型"變成"不耗汽型"和"外供蒸汽型"，能耗大幅降低。物耗也由原540kg/ t降至現(xiàn)455kg/t，但同鐵法相比仍有很大差距。如不在催化劑制備、化工工藝及關(guān)鍵設(shè)備 上改革很難再降耗，生產(chǎn)高濃度、高品質(zhì)甲醛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種高濃度甲醛的生產(chǎn)方法，用該方法 可以生產(chǎn)出高濃度、高品質(zhì)的甲醛，而且能耗低，成本低。
[0007] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種高濃度甲醛的生產(chǎn)方法，其步驟包括：
[0008] 將甲醇、空氣、水蒸汽混合經(jīng)過凈化后切線進(jìn)入氧化器封頭，氧化器封頭內(nèi)置V型 分布器，混合氣體在V型分布器里分離冷凝液后，混合氣體再進(jìn)入氧化器，在10-20kpa和 610°C _650°C條件下和銀催化劑接觸，甲醇發(fā)生氧化和脫氫反應(yīng)生成甲醛氣體；上述甲醛 氣體先從塔底進(jìn)入一級(jí)吸收塔，用吸收液逆向吸收甲醛后由一級(jí)吸收塔底部排出甲醛液， 甲醛氣體從一級(jí)吸收塔頂排出后再經(jīng)過二級(jí)吸收塔，將吸收液由二級(jí)吸收塔頂部加入進(jìn)行 逆向吸收；二級(jí)吸收塔頂部未被吸收的尾氣經(jīng)氣液分離器分離出液體后送入尾氣處理器中 燃燒，產(chǎn)生的煙氣由鼓風(fēng)機(jī)加壓后送至與甲醇、空氣、水蒸汽混合再進(jìn)行氧化。
[0009] 優(yōu)選的，二級(jí)吸收塔底的稀甲醛液用泵打出后部分循環(huán)回二級(jí)吸收塔塔頂吸收甲 醛氣體，另一部分送入一級(jí)吸收塔作一級(jí)吸收塔的吸收液。
[0010] 優(yōu)選的，所述尾氣處理器中燃燒產(chǎn)生的煙氣先經(jīng)水洗塔洗滌并降溫至〇-l〇〇°C，再 經(jīng)過尾氣緩沖罐、旋風(fēng)分離器除去冷卻水后由鼓風(fēng)機(jī)加壓送至與甲醇、空氣、水蒸汽混合。 [0011] 優(yōu)選的，所述煙氣與甲醇、空氣、水蒸汽混合后，根據(jù)氧化溫度逐步調(diào)整配料蒸汽 量。
[0012] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果：⑴氧化器封頭內(nèi)置V型分布器能除去混合氣體 中的冷凝水，并使氣體分布更均勻，混合氣體不會(huì)將催化劑銀粉吹散，氧化、脫氫反應(yīng)更充 分，氧化溫度更穩(wěn)定。⑵一級(jí)吸收塔補(bǔ)充液送至一級(jí)吸收塔上部，通過分布器和甲醛氣體逆 向接觸，使吸收更充分。⑶吸收后剩余的含有微量甲醛、甲醇、co、co 2、ch4和大量N2、H2等的 尾氣送入尾氣處理器爐膛燃燒。使系統(tǒng)更安全、環(huán)保、節(jié)能。⑷采用水洗塔洗滌后的煙氣更 潔凈，能保證催化銀的使用壽命。（5)煙氣管路設(shè)置氣液分離器、緩沖罐使煙氣含水量雜物減 少，煙氣壓力更穩(wěn)定。（6)煙氣加入系統(tǒng)，煙氣能代替水蒸汽起熱載體的作用，減少副反應(yīng)，能 使甲醛含量達(dá)到52%以上。（7)煙氣可以縮小甲醇在空氣中的爆炸范圍，有利安全生產(chǎn)。（8) 煙氣可抑制副反應(yīng)，降低氧溫從而降低能耗。
[0013] 本發(fā)明方法簡單，能生產(chǎn)出高濃度高品質(zhì)的甲醛，而且可以降低能耗，具有很強(qiáng)的 實(shí)用性。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 以下通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明：
[0015] 實(shí)施例1
[0016] 將甲醇、空氣、水蒸汽混合經(jīng)過凈化后切線進(jìn)入氧化器封頭，氧化器封頭內(nèi)置V 型分布器，混合氣體在V型分布器里分離冷凝液后，混合氣體再進(jìn)入氧化器，在IOkpa和 610°C°C條件下和銀催化劑接觸，甲醇發(fā)生氧化和脫氫反應(yīng)生成甲醛氣體。甲醛氣體先從塔 底進(jìn)入一級(jí)吸收塔，用吸收液逆向吸收甲醛后由一級(jí)吸收塔底部排出甲醛液，甲醛氣體從 一級(jí)吸收塔頂排出后再經(jīng)過二級(jí)吸收塔，將吸收液由二級(jí)吸收塔頂部加入進(jìn)行逆向吸收， 二級(jí)吸收塔底的稀甲醛液用泵打出后部分循環(huán)回二級(jí)吸收塔塔頂吸收甲醛氣體，另一部分 送入一級(jí)吸收塔作一級(jí)吸收塔的吸收液；二級(jí)吸收塔頂部未被吸收的尾氣經(jīng)氣液分離器 分離出液體后送入尾氣處理器中燃燒，產(chǎn)生的煙氣先經(jīng)水洗塔洗滌并降溫至0_30°C后，煙 氣進(jìn)入緩沖罐和旋風(fēng)分離器分離冷凝水和雜物，由鼓風(fēng)機(jī)加壓送至與甲醇、空氣、水蒸汽混 合，煙氣導(dǎo)入后將根據(jù)溫度調(diào)整空氣和蒸汽的配比。
[0017] 實(shí)施例2
[0018] 將甲醇、空氣、水蒸汽混合經(jīng)過凈化后切線進(jìn)入氧化器封頭，氧化器封頭內(nèi)置V型 分布器，混合氣體在V型分布器里分離冷凝液后，混合氣體再進(jìn)入氧化器，在15kpa和650°C 條件下和銀催化劑接觸，甲醇發(fā)生氧化和脫氫反應(yīng)生成甲醛氣體。甲醛氣體先從塔底進(jìn)入 一級(jí)吸收塔，用吸收液逆向吸收甲醛后由一級(jí)吸收塔底部排出甲醛液，甲醛氣體從一級(jí)吸 收塔頂排出后再經(jīng)過二級(jí)吸收塔，將吸收液由二級(jí)吸收塔頂部加入進(jìn)行逆向吸收，二級(jí)吸 收塔底的稀甲醛液用泵打出后部分循環(huán)回二級(jí)吸收塔塔頂吸收甲醛氣體，另一部分送入一 級(jí)吸收塔作一級(jí)吸收塔的吸收液；二級(jí)吸收塔頂部未被吸收的尾氣經(jīng)氣液分離器分離出液 體后送入尾氣處理器中燃燒，產(chǎn)生的煙氣先經(jīng)水洗塔洗滌并降溫至20-80°C后，煙氣進(jìn)入緩 沖罐和旋風(fēng)分離器分離冷凝水和雜物，由鼓風(fēng)機(jī)加壓送至與甲醇、空氣、水蒸汽混合，煙氣 導(dǎo)入后將根據(jù)溫度調(diào)整空氣和蒸汽的配比。
[0019] 實(shí)施例3
[0020] 將甲醇、空氣、水蒸汽混合經(jīng)過凈化后切線進(jìn)入氧化器封頭，氧化器封頭內(nèi)置V型 分布器，混合氣體在V型分布器里分離冷凝液后，混合氣體再進(jìn)入氧化器，在20kpa和630°C 條件下和銀催化劑接觸，甲醇發(fā)生氧化和脫氫反應(yīng)生成甲醛氣體。甲醛氣體先從塔底進(jìn)入 一級(jí)吸收塔，用吸收液逆向吸收甲醛后由一級(jí)吸收塔底部排出甲醛液，甲醛氣體從一級(jí)吸 收塔頂排出后再經(jīng)過二級(jí)吸收塔，將吸收液由二級(jí)吸收塔頂部加入進(jìn)行逆向吸收，二級(jí)吸 收塔底的稀甲醛液用泵打出后部分循環(huán)回二級(jí)吸收塔塔頂吸收甲醛氣體，另一部分送入一 級(jí)吸收塔作一級(jí)吸收塔的吸收液；二級(jí)吸收塔頂部未被吸收的尾氣經(jīng)氣液分離器分離出液 體后送入尾氣處理器中燃燒，產(chǎn)生的煙氣先經(jīng)水洗塔洗滌并降溫至60-100°C后，煙氣進(jìn)入 緩沖罐和旋風(fēng)分離器分離冷凝水和雜物，由鼓風(fēng)機(jī)加壓送至與甲醇、空氣、水蒸汽混合，煙 氣導(dǎo)入后將根據(jù)溫度調(diào)整空氣和蒸汽的配比。
[0021] 實(shí)施例4
[0022] 傳統(tǒng)工藝：將甲醇、空氣、水蒸汽混合經(jīng)過凈化后切線進(jìn)入氧化器封頭，氧化器封 頭內(nèi)置V型分布器，混合氣體在V型分布器里分離冷凝液后，混合氣體再進(jìn)入氧化器，在 15kpa和650°C條件下和銀催化劑接觸，甲醇發(fā)生氧化和脫氫反應(yīng)生成甲醛氣體。將生成的 甲醛氣體送入吸塔內(nèi)進(jìn)行吸收操作。未被吸收的氣體送入尾爐燃燒，煙氣放空。
[0023] 實(shí)施例5
[0024] 尾氣吸收工藝：將甲醇、空氣、水蒸汽混合經(jīng)過凈化后切線進(jìn)入氧化器封頭，氧化 器封頭內(nèi)置V型分布器，混合氣體在V型分布器里分離冷凝液后，混合氣體再進(jìn)入氧化器， 在15kpa和650°C條件下和銀催化劑接觸，甲醇發(fā)生氧化和脫氫反應(yīng)生成甲醛氣體。將生成 的甲醛氣體送入吸塔內(nèi)進(jìn)行吸收操作。未被吸收的氣體經(jīng)由鼓風(fēng)機(jī)加壓送至與甲醇、空氣、 水蒸汽混合送入氧化器。
[0025] 將本發(fā)明的實(shí)施例1-3的工藝與實(shí)施例4的傳統(tǒng)工藝，實(shí)施例5的尾氣吸收工藝 對(duì)比，結(jié)果如表1所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高濃度甲醛的生產(chǎn)方法，其步驟包括： 將甲醇、空氣、水蒸汽混合經(jīng)過凈化后切線進(jìn)入氧化器封頭，氧化器封頭內(nèi)置V型分 布器，混合氣體在V型分布器里分離冷凝液后，混合氣體再進(jìn)入氧化器，在10-20kpa和 610°C _650°C條件下和銀催化劑接觸，甲醇發(fā)生氧化和脫氫反應(yīng)生成甲醛氣體；上述甲醛 氣體先從塔底進(jìn)入一級(jí)吸收塔，用吸收液逆向吸收甲醛后由一級(jí)吸收塔底部排出甲醛液， 甲醛氣體從一級(jí)吸收塔頂排出后再經(jīng)過二級(jí)吸收塔，將吸收液由二級(jí)吸收塔頂部加入進(jìn)行 逆向吸收；二級(jí)吸收塔頂部未被吸收的尾氣經(jīng)氣液分離器分離出液體后送入尾氣處理器中 燃燒，產(chǎn)生的煙氣由鼓風(fēng)機(jī)加壓后送至與甲醇、空氣、水蒸汽混合再進(jìn)行氧化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高濃度甲醛的生產(chǎn)方法，其特征在于：二級(jí)吸收塔底的稀甲醛 液用泵打出后部分循環(huán)回二級(jí)吸收塔塔頂吸收甲醛氣體，另一部分送入一級(jí)吸收塔作一級(jí) 吸收塔的吸收液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高濃度甲醛的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述尾氣處理器中燃燒 產(chǎn)生的煙氣先經(jīng)水洗塔洗滌并降溫至〇-l〇〇°C，再經(jīng)過尾氣緩沖罐、旋風(fēng)分離器除去冷卻水 后由鼓風(fēng)機(jī)加壓送至與甲醇、空氣、水蒸汽混合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高濃度甲醛的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述煙氣與甲醇、空氣、 水蒸汽混合后，根據(jù)氧化溫度逐步調(diào)整配料蒸汽量。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高濃度甲醛的生產(chǎn)方法，其步驟包括：將甲醇、空氣、水蒸汽混合經(jīng)過凈化后切線進(jìn)入氧化器封頭，氧化器封頭內(nèi)置V型分布器，混合氣體在V型分布器里分離冷凝液后，混合氣體再進(jìn)入氧化器，在10-20kpa和610℃-650℃條件下和銀催化劑接觸，甲醇發(fā)生氧化和脫氫反應(yīng)生成甲醛氣體；上述甲醛氣體吸收后，未被吸收的尾氣經(jīng)氣液分離器分離出液體后送入尾氣處理器中燃燒，產(chǎn)生的煙氣由鼓風(fēng)機(jī)加壓后送至與甲醇、空氣、水蒸汽混合再進(jìn)行氧化。本發(fā)明方法簡單，能生產(chǎn)出高濃度高品質(zhì)的甲醛，而且可以降低能耗，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【IPC分類】C07C47-055, C07C45-38
【公開號(hào)】CN104610031
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410852864
【發(fā)明人】馬安兵, 楊浩兵, 周先宏
【申請(qǐng)人】湖北沙隆達(dá)股份有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日