一种高浓度甲醛的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及甲醛生产方法领域，具体地说是一种高浓度甲醛的生产方法。
【背景技术】
[0002] 目前，国外和国内对工业甲醛的生产一般均使用甲醇作原料进行氧化得到。利用 甲醇进行空气氧化法生产甲醛主要有两种不同的方法：第一种是采用银催化剂的"甲醇过 量法"，也称"银催化法"（简称"银法"）；第二种是采用铁钼氧化物催化剂的"空气过量法"， 也称"铁钼催化法"（简称"铁钼法"）。采用铁钼法生产甲醛的装置一般生产能力较大，甲 醇转化率可达95% -99%，甲醇消耗低，而且不需要蒸馏装置，可以生产高浓度甲醛，甲醛 成品中醇含量低、催化剂使用寿命长。但缺点在于一次性投资大、电耗高，成本大。银法生 产甲醛的工艺简单，投资少、调节能力强、产品中甲酸含量少，但缺点在于甲醇转化率低、单 耗高、催化剂寿命短、对甲醇纯度要求高，甲醛成品中甲醇含量高。
[0003] 我国银法生产甲醛几十年历程可分2个阶段。
[0004] 第一阶段，20世纪50-60年代，采用浮石银催化剂，由甲醇氧化脱氢制得甲醛水溶 液，此法能耗大，物耗高，平均物耗在540kg/t。
[0005] 第二阶段，20世纪70年代至今，以电解银催化剂为主体的银法生产甲醛技术。这 一阶段中国甲醛工业在同行共同努力下，无论在产能、生产技术还是设备、节能和自动控制 等方面都有了较大提高和发展。由于改进工艺及设备，采用新材料、新技术，使甲醛生产装 置由原来的"耗汽型"变成"不耗汽型"和"外供蒸汽型"，能耗大幅降低。物耗也由原540kg/ t降至现455kg/t，但同铁法相比仍有很大差距。如不在催化剂制备、化工工艺及关键设备 上改革很难再降耗，生产高浓度、高品质甲醛。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是根据现有技术的不足提供一种高浓度甲醛的生产方法，用该方法 可以生产出高浓度、高品质的甲醛，而且能耗低，成本低。
[0007] 本发明是通过如下技术方案实现的：一种高浓度甲醛的生产方法，其步骤包括：
[0008] 将甲醇、空气、水蒸汽混合经过净化后切线进入氧化器封头，氧化器封头内置V型 分布器，混合气体在V型分布器里分离冷凝液后，混合气体再进入氧化器，在10-20kpa和 610°C _650°C条件下和银催化剂接触，甲醇发生氧化和脱氢反应生成甲醛气体；上述甲醛 气体先从塔底进入一级吸收塔，用吸收液逆向吸收甲醛后由一级吸收塔底部排出甲醛液， 甲醛气体从一级吸收塔顶排出后再经过二级吸收塔，将吸收液由二级吸收塔顶部加入进行 逆向吸收；二级吸收塔顶部未被吸收的尾气经气液分离器分离出液体后送入尾气处理器中 燃烧，产生的烟气由鼓风机加压后送至与甲醇、空气、水蒸汽混合再进行氧化。
[0009] 优选的，二级吸收塔底的稀甲醛液用泵打出后部分循环回二级吸收塔塔顶吸收甲 醛气体，另一部分送入一级吸收塔作一级吸收塔的吸收液。
[0010] 优选的，所述尾气处理器中燃烧产生的烟气先经水洗塔洗涤并降温至〇-l〇〇°C，再 经过尾气缓冲罐、旋风分离器除去冷却水后由鼓风机加压送至与甲醇、空气、水蒸汽混合。 [0011] 优选的，所述烟气与甲醇、空气、水蒸汽混合后，根据氧化温度逐步调整配料蒸汽 量。
[0012] 本发明具有如下优点和积极效果：⑴氧化器封头内置V型分布器能除去混合气体 中的冷凝水，并使气体分布更均匀，混合气体不会将催化剂银粉吹散，氧化、脱氢反应更充 分，氧化温度更稳定。⑵一级吸收塔补充液送至一级吸收塔上部，通过分布器和甲醛气体逆 向接触，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 尾气送入尾气处理器炉膛燃烧。使系统更安全、环保、节能。⑷采用水洗塔洗涤后的烟气更 洁净，能保证催化银的使用寿命。（5)烟气管路设置气液分离器、缓冲罐使烟气含水量杂物减 少，烟气压力更稳定。（6)烟气加入系统，烟气能代替水蒸汽起热载体的作用，减少副反应，能 使甲醛含量达到52%以上。（7)烟气可以缩小甲醇在空气中的爆炸范围，有利安全生产。（8) 烟气可抑制副反应，降低氧温从而降低能耗。
[0013] 本发明方法简单，能生产出高浓度高品质的甲醛，而且可以降低能耗，具有很强的 实用性。
【具体实施方式】
[0014] 以下通过具体实施例来进一步说明本发明：
[0015] 实施例1
[0016] 将甲醇、空气、水蒸汽混合经过净化后切线进入氧化器封头，氧化器封头内置V 型分布器，混合气体在V型分布器里分离冷凝液后，混合气体再进入氧化器，在IOkpa和 610°C°C条件下和银催化剂接触，甲醇发生氧化和脱氢反应生成甲醛气体。甲醛气体先从塔 底进入一级吸收塔，用吸收液逆向吸收甲醛后由一级吸收塔底部排出甲醛液，甲醛气体从 一级吸收塔顶排出后再经过二级吸收塔，将吸收液由二级吸收塔顶部加入进行逆向吸收， 二级吸收塔底的稀甲醛液用泵打出后部分循环回二级吸收塔塔顶吸收甲醛气体，另一部分 送入一级吸收塔作一级吸收塔的吸收液；二级吸收塔顶部未被吸收的尾气经气液分离器 分离出液体后送入尾气处理器中燃烧，产生的烟气先经水洗塔洗涤并降温至0_30°C后，烟 气进入缓冲罐和旋风分离器分离冷凝水和杂物，由鼓风机加压送至与甲醇、空气、水蒸汽混 合，烟气导入后将根据温度调整空气和蒸汽的配比。
[0017] 实施例2
[0018] 将甲醇、空气、水蒸汽混合经过净化后切线进入氧化器封头，氧化器封头内置V型 分布器，混合气体在V型分布器里分离冷凝液后，混合气体再进入氧化器，在15kpa和650°C 条件下和银催化剂接触，甲醇发生氧化和脱氢反应生成甲醛气体。甲醛气体先从塔底进入 一级吸收塔，用吸收液逆向吸收甲醛后由一级吸收塔底部排出甲醛液，甲醛气体从一级吸 收塔顶排出后再经过二级吸收塔，将吸收液由二级吸收塔顶部加入进行逆向吸收，二级吸 收塔底的稀甲醛液用泵打出后部分循环回二级吸收塔塔顶吸收甲醛气体，另一部分送入一 级吸收塔作一级吸收塔的吸收液；二级吸收塔顶部未被吸收的尾气经气液分离器分离出液 体后送入尾气处理器中燃烧，产生的烟气先经水洗塔洗涤并降温至20-80°C后，烟气进入缓 冲罐和旋风分离器分离冷凝水和杂物，由鼓风机加压送至与甲醇、空气、水蒸汽混合，烟气 导入后将根据温度调整空气和蒸汽的配比。
[0019] 实施例3
[0020] 将甲醇、空气、水蒸汽混合经过净化后切线进入氧化器封头，氧化器封头内置V型 分布器，混合气体在V型分布器里分离冷凝液后，混合气体再进入氧化器，在20kpa和630°C 条件下和银催化剂接触，甲醇发生氧化和脱氢反应生成甲醛气体。甲醛气体先从塔底进入 一级吸收塔，用吸收液逆向吸收甲醛后由一级吸收塔底部排出甲醛液，甲醛气体从一级吸 收塔顶排出后再经过二级吸收塔，将吸收液由二级吸收塔顶部加入进行逆向吸收，二级吸 收塔底的稀甲醛液用泵打出后部分循环回二级吸收塔塔顶吸收甲醛气体，另一部分送入一 级吸收塔作一级吸收塔的吸收液；二级吸收塔顶部未被吸收的尾气经气液分离器分离出液 体后送入尾气处理器中燃烧，产生的烟气先经水洗塔洗涤并降温至60-100°C后，烟气进入 缓冲罐和旋风分离器分离冷凝水和杂物，由鼓风机加压送至与甲醇、空气、水蒸汽混合，烟 气导入后将根据温度调整空气和蒸汽的配比。
[0021] 实施例4
[0022] 传统工艺：将甲醇、空气、水蒸汽混合经过净化后切线进入氧化器封头，氧化器封 头内置V型分布器，混合气体在V型分布器里分离冷凝液后，混合气体再进入氧化器，在 15kpa和650°C条件下和银催化剂接触，甲醇发生氧化和脱氢反应生成甲醛气体。将生成的 甲醛气体送入吸塔内进行吸收操作。未被吸收的气体送入尾炉燃烧，烟气放空。
[0023] 实施例5
[0024] 尾气吸收工艺：将甲醇、空气、水蒸汽混合经过净化后切线进入氧化器封头，氧化 器封头内置V型分布器，混合气体在V型分布器里分离冷凝液后，混合气体再进入氧化器， 在15kpa和650°C条件下和银催化剂接触，甲醇发生氧化和脱氢反应生成甲醛气体。将生成 的甲醛气体送入吸塔内进行吸收操作。未被吸收的气体经由鼓风机加压送至与甲醇、空气、 水蒸汽混合送入氧化器。
[0025] 将本发明的实施例1-3的工艺与实施例4的传统工艺，实施例5的尾气吸收工艺 对比，结果如表1所示：
【主权项】
1. 一种高浓度甲醛的生产方法，其步骤包括： 将甲醇、空气、水蒸汽混合经过净化后切线进入氧化器封头，氧化器封头内置V型分 布器，混合气体在V型分布器里分离冷凝液后，混合气体再进入氧化器，在10-20kpa和 610°C _650°C条件下和银催化剂接触，甲醇发生氧化和脱氢反应生成甲醛气体；上述甲醛 气体先从塔底进入一级吸收塔，用吸收液逆向吸收甲醛后由一级吸收塔底部排出甲醛液， 甲醛气体从一级吸收塔顶排出后再经过二级吸收塔，将吸收液由二级吸收塔顶部加入进行 逆向吸收；二级吸收塔顶部未被吸收的尾气经气液分离器分离出液体后送入尾气处理器中 燃烧，产生的烟气由鼓风机加压后送至与甲醇、空气、水蒸汽混合再进行氧化。
2. 根据权利要求1所述高浓度甲醛的生产方法，其特征在于：二级吸收塔底的稀甲醛 液用泵打出后部分循环回二级吸收塔塔顶吸收甲醛气体，另一部分送入一级吸收塔作一级 吸收塔的吸收液。
3. 根据权利要求1所述高浓度甲醛的生产方法，其特征在于：所述尾气处理器中燃烧 产生的烟气先经水洗塔洗涤并降温至〇-l〇〇°C，再经过尾气缓冲罐、旋风分离器除去冷却水 后由鼓风机加压送至与甲醇、空气、水蒸汽混合。
4. 根据权利要求1所述高浓度甲醛的生产方法，其特征在于：所述烟气与甲醇、空气、 水蒸汽混合后，根据氧化温度逐步调整配料蒸汽量。
【专利摘要】本发明提供了一种高浓度甲醛的生产方法，其步骤包括：将甲醇、空气、水蒸汽混合经过净化后切线进入氧化器封头，氧化器封头内置V型分布器，混合气体在V型分布器里分离冷凝液后，混合气体再进入氧化器，在10-20kpa和610℃-650℃条件下和银催化剂接触，甲醇发生氧化和脱氢反应生成甲醛气体；上述甲醛气体吸收后，未被吸收的尾气经气液分离器分离出液体后送入尾气处理器中燃烧，产生的烟气由鼓风机加压后送至与甲醇、空气、水蒸汽混合再进行氧化。本发明方法简单，能生产出高浓度高品质的甲醛，而且可以降低能耗，具有很强的实用性。
【IPC分类】C07C47-055, C07C45-38
【公开号】CN104610031
【申请号】CN201410852864
【发明人】马安兵, 杨浩兵, 周先宏
【申请人】湖北沙隆达股份有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月31日