[发明专利]一种煤气生产甲酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产甲酸钠的方法，特别涉及一种合成法生产甲酸钠的方法。 

背景技术

甲酸钠，分子式：HCOONa，分子量：68.01，白色粒状或结晶性粉末。微有甲酸气味，有吸湿性。高温时分解成草酸钠和氢气，接着生成碳酸钠。溶于约1.3份水，溶于甘油，微溶于乙醇，其水溶液呈中性，pH为7，相对密度 1.92。熔点 253℃。有刺激性。商品常为含2分子结晶水的。用途：皮革工业，铬制革法中的伪装酸；用于催化剂和稳定合成剂；印染行业的还原剂；用于生产保险粉、草酸和甲酸。

合成法是生产甲酸钠较为普遍的一种方法。传统的甲酸钠合成生产工艺是以煤为原料，经造气、脱硫、脱碳等工艺，获得工艺所需的一氧化碳气体，再经加热加压与氢氧化钠反应生成甲酸钠溶液，后经蒸发、分离、干燥生成固体产品甲酸钠。该工艺存在如下问题：

一是，一氧化碳与氢氧化钠反应后所得的甲酸钠溶液中甲酸钠含量一般低于320g/L，甲酸钠浓度过低，导致蒸发时间长，蒸汽消耗量大，而且蒸发进度无法跟上离心机离心分离进度，无法实现连续生产。

造成低含量甲酸钠的原因是：一氧化碳与氢氧化钠（亦称烧碱）反应的条件为：温度：160-200℃，压力1.5-2.5MPa，而烧碱在此温度下的腐蚀性随浓度增加变化很大，浓度大于20%时对反应设备的腐蚀性会成倍增加，浓度为20%(250g/L)的烧碱生产的甲酸钠溶液甲酸钠含量上限仅为425g/L,为了减少对设备的腐蚀，现有工艺中在合成反应原料液中烧碱的浓度一般都低于20%，考虑对于反应设备的影响，通过提高合成反应原料液中烧碱浓度来提升合成反应产物中甲酸钠的浓度是行不通的。

二是，煤气中含有少量二氧化碳，在煤气与烧碱进行合成反应时生成碳酸钠，且烧碱中含有少量的碳酸钠和氯化钠，这些杂质跟随甲酸钠合成液进入到甲酸钠蒸发阶段，因不易分离，故进入产品中，制约了甲酸钠产品的纯度。

三是，甲酸钠蒸发干燥技术一般采用单效或者双效间歇蒸发技术进行生产，离心分离后采用气流干燥技术进行干燥，由于甲酸钠为过饱和溶液，间歇生产过程中由于甲酸钠饱和溶液结晶析出，严重堵塞了生产系统，使得生产系统开停车频繁；气流干燥由于干燥时间不可控，当干燥不完全时也常常堵塞管道及设备；同时，气流干燥后甲酸钠的水分含量不稳定，造成包装困难、易热办结；总之，使得甲酸钠产量、质量都受到严重影响及运行成本高。 

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种甲酸钠纯度高、允许成本低、可以实现连续生产且节能环保的甲酸钠生产方法。

本发明采用的技术方案是这样的：一种煤气生产甲酸钠的方法，包括以下步骤：

A、生产原料液的配置：在配制烧碱溶液时，加入甲酸钠，使得配制的烧碱溶液中甲酸钠含量为100～200g/L；

B、加入煤气进行合成反应，得到反应生成液；

C、反应生成液中甲酸钠的蒸发、结晶、分离：蒸发过程首先采用常规的Ⅰ效自然循环蒸发器完成初步提浓，然后采用强制循环的结晶器完成再提浓和结晶过程，再依次进入旋液分离器、高位槽和离心机进行分离；

采用常规的自然循环蒸发器与强制循环的DTB结晶器联用“双效”蒸发模式。让动力消耗最低化，热利用率最大化，提产控耗效果显著。具体的，一效蒸发器提浓过程，溶液未饱和，对热均匀性要求低，且利于自循环的形成，故采用常规的自循环蒸发器；二效则需要完成再提浓和结晶的过程，需要较大的流量把大量高浓度的晶浆直接送到结晶区，沸腾液体的表面层是产生过饱和度的趋势最强烈的区域，使环层中随处存在着大量的晶体，从而有效地消耗不断产生的过饱和度，使饱和度均化，保证了结晶粒度大而均匀，故采用动力强制循环做保证循环量；

D、干燥和包装：其中干燥步骤采用流化床干燥。

作为优选：所述A步骤中的甲酸来自B步骤的反应生成液。该反应生成液的组成包括:甲酸钠≥500g/L、氢氧化钠≤5g/L、碳酸钠≤10g/L、其余为水和少量其他杂质。