[发明专利]一种硫酸氢钠酸化甲酸钠制取甲酸的方法

说明书

技术领域

本发明公开一种用硫酸氢钠酸化甲酸钠制取甲酸的方法，特别是一种一氧化碳气源制得的甲酸钠和硫酸氢钠进行反应生产甲酸和硫酸钠的新制造方法。属化工领域。

背景技术

国内外甲酸生产方法主要有三种，即丁烷液相氧化生产醋酸副产甲酸法，甲酸钠硫酸酸化法和甲酸甲酯水解法。目前国内主要采用甲酸钠法。

传统的甲酸钠法是用甲酸钠和浓硫酸进行反应得到甲酸。在这个方法中，是先将甲酸钠和投返的循环甲酸进行混合，然后加入硫酸进行反应。由于大量硫酸瞬时与甲酸钠进行反应，造成硫酸中心点的温度高达100℃以上。而甲酸在浓硫酸存在的条件下就会催化分解为一氧化碳和水，这样导致了一般厂家的甲酸收率只有85%—90%。

现在有研究用过磷酸（或磷酸）酸化甲酸钠制备甲酸和磷酸钠盐，这种方法的主要缺点是：若采用磷酸酸化所生产的甲酸浓度低，达不到国家标准要求。若采用过磷酸酸化副产出大量的磷酸钠盐，经济效益不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，可控制反应的进行，在提高收率的同时提高了产品甲酸的浓度，提供一种反应平稳，酸化反应收率高，且工艺流程简单，成本低的用硫酸氢钠酸化甲酸钠制取甲酸和硫酸钠的方法。

本发明一种用硫酸氢钠酸化甲酸钠制取甲酸的方法包含有以下工艺步骤：在反应器中分别投入硫酸氢钠、循环甲酸和甲酸钠进行反应，硫酸氢钠与甲酸钠和循环甲酸三者的摩尔比分别为1：1～1.5：1和1：2.6～1：10；反应物经过蒸发、冷凝分离得到甲酸和硫酸钠。

一种用硫酸氢钠酸化甲酸钠制取甲酸的方法，其特征在于具体步骤为：

（1）在反应器中投入硫酸氢钠和循环甲酸，硫酸氢钠和甲酸的摩尔比为1:2.6—1：10，搅拌均匀；

（2）将甲酸钠加入反应器中进行反应，硫酸氢钠与甲酸钠的摩尔比为1：1-1.5：1；

（3）蒸发、冷凝分离得到甲酸和硫酸钠；

所述的步骤（2）控制的反应时间为1～10小时，步骤（2）中的反应温度是在常压下甲酸沸点范围进行。

所述的步骤（2）中硫酸氢钠和甲酸钠的反应，是硫酸氢钠和甲酸的混合物与甲酸钠同时按比例连续加入到反应器中进行反应，反应器采用管式反应器、双螺杆或三螺杆机中一种。

所述的步骤（3）所述的过程分离温度为110℃~180℃，蒸出的甲酸经过冷凝回流收集。

本发明方法与现有技术相比具有如下优点：采用硫酸氢钠与甲酸钠在有甲酸存在的体系中进行反应使反应在液相状态下充分反应， 酸化过程体系均匀、流动性好，可以实现工业化；整个过程所用时间较短，过程简单、经济，酸化及固液分离可以实现连续操作。本发明所述的方法能使生产操作顺利进行，工艺流程简单，回收甲酸收率及浓度达到90%以上、成本低。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步对本发明作进一步的描述，但不限于实施例。

本发明所述的用硫酸氢钠酸化甲酸钠制取高浓度甲酸和硫酸钠的方法，其步骤为：

（1）在反应器中投入硫酸氢钠和循环甲酸，硫酸氢钠和甲酸的摩尔比为1:2.6—1：10，搅拌均匀；

（2）将甲酸钠加入反应器中进行反应，硫酸氢钠与甲酸钠的摩尔比为1：1-1.5：1；

（3）蒸发、冷凝分离得到甲酸和硫酸钠；

步骤（2）中的反应时间为1—10小时。

步骤（2）中的反应温度是在常压下甲酸沸点范围进行。

步骤（2）中硫酸氢钠和甲酸钠的反应，是硫酸氢钠和甲酸的混合物与甲酸钠同时按比例连续加入到反应器中进行反应，反应器采用管式反应器、双螺杆或三螺杆机中一种。

步骤（3）所述的过程分离温度为110℃~180℃，蒸出的甲酸经过冷凝回流收集。

实施例1

在500kg硫酸氢钠中加入1000kg的甲酸，混合均匀。将350kg甲酸钠和混合物一起连续加入双螺杆反应器中。反应温度为95℃，蒸馏温度为140℃，在反应器出口分别得到冷凝出的甲酸和硫酸钠。

实施例2

在500kg硫酸氢钠中加入500kg的甲酸，混合均匀。将300kg甲酸钠和混合物一起连续加入双螺杆反应器中。反应温度为105℃，蒸馏温度为150℃，在反应器出口分别得到冷凝出的甲酸和硫酸钠。

实施例3