[发明专利]一种甲醛生产方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及甲醛相关技术领域，尤其是一种甲醛生产方法及装置。

背景技术

目前，国内甲醛生产方法主要为银法甲醛工艺。银法甲醛工艺的优点是投资小，动力消耗低，甲醛产品成本低，因而成为使用最广泛的甲醛生产工艺。银法甲醛工艺又可细分为传统银法、尾气循环法、甲醇循环法三种工艺，相比较而言甲醇循环法能耗、物耗都比较低，但仍存在着设备多、工艺流程长、废热锅炉寿命短、开停车操作复杂的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述工艺存在的缺点与不足，提供一种流程更短、设备投资更低、能耗物耗更低、反应器废热锅炉寿命长、易于操作控制的甲醛生产方法及装置。

本发明所采用的技术方案如下：

一种甲醛生产方法，包括如下步骤：

步骤一、甲醇-空气-水蒸气三元气形成阶段；

步骤二、进行甲醛制备反应；

步骤三、进行甲醛的制备吸收；其中，甲醛制备吸收过程包括稀甲醇从最末吸收段通过计量采入蒸发器蒸发段的步骤；

其中，甲醇、水或回收的含甲醇和/或甲醛的废水直接喷淋至蒸发器加热蒸发段的上方，空气从蒸发器洗涤段的下方进入，气、液两相逆向接触，液相被蒸发，形成所述甲醇-空气-水蒸气三元气；所述甲醇-空气-水蒸气三元气经过热、过滤、阻火后进入反应器进行反应，生成高温甲醛混合气体，再经废热锅炉回收高温甲醛混合气体的废热生产水蒸气，然后气体进入吸收塔进行吸收，同时利用高温甲醛混合气对采出的成品进行脱醇，稀甲醇从吸收塔上部采出回到蒸发器重新利用。

其中，进入蒸发器的空气，先经过洗气塔/段洗涤，洗气塔/段内部设有填料段；洗涤液为含甲醇和/或甲醛的废水，或者为清水；设有循环泵循环洗涤。

其中，所述含甲醇和/或甲醛的废水为甲醛吸收塔最末级吸收液。

其中，所述蒸发器加热蒸发段的加热结构为翅片管结构，或者翅片管与填料的组合结构。

其中，所述蒸发器加热蒸发段的热源为热甲醛或水蒸气。

其中，所述甲醇、水或回收的含甲醇和/或甲醛的废水在加热蒸发段被全部蒸发。

其中，所述废热锅炉上下管板采用凹面挠性薄管板，所述下管板与废热锅炉外筒采用膨胀节连接。

其中，所述吸收塔具有内换热结构，所述内换热结构为翅片管结构或翅片管与填料的组合结构。

其中，所述的含甲醇和/或甲醛的废水，优选吸收塔次末级吸收液，其流程为次末级吸收段底部→洗气塔/段填料上部喷淋→洗气塔/段底部→循环泵→次末级吸收段顶部和次次末级吸收段顶部。

一种甲醛生产装置，用于实现上述甲醛生成方法，所述装置包括蒸发器、反应器、吸收塔；

所述蒸发器为立式结构，由下至上依次包括洗涤段、加热蒸发段、过热段、混合气过滤段、阻火段，其中，所述蒸发段的加热结构为翅片管结构或翅片管与填料的组合结构；

所述反应器包括三部分，上面是反应器上盖，中间是触媒室和废热锅炉，下面是下封头，其中，所述废热锅炉上下管板采用凹面挠性薄管板，所述下管板与废热锅炉外筒采用膨胀节连接。

所述吸收塔为一塔立式结构，由多个吸收段构成，每段顶部设有液体分布器，除第一吸收段外，各段底部设有液体收集器，下面2～3段为填料结构，其余上面各段为翅片管结构或翅片管与填料的组合结构。

本发明的有益效果是：本发明实施例的甲醛生产方法，蒸发器内部设置高效翅片管加热器，使原料液喷入即汽化，所以生产指标非常容易控制，只要控制好各物料进入蒸发器的流量就可以了，不必调节很难稳定的蒸发温度和残液浓度，因而可以实现装置快速开车；蒸发工序不必设置甲醇循环泵，节省了电耗；废热锅炉因采用内膨胀节和挠性薄管板，可大幅降低因触媒层温度不均造成的应力，锅炉寿命大大延长；吸收塔后面不进行废热回收的几个吸收段采用内置翅片管式冷却盘管，可简化工艺流程，并降低甲醛吸收液循环泵电耗。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明实施例一的工艺流程和设备结构示意图；

图2是本发明实施例二的工艺流程和设备结构示意图简图；

图3是本发明实施例三的工艺流程和设备结构简图；

图4是本发明实施例四的工艺流程和设备结构简图；

图5是本发明实施例五的工艺流程和设备结构简图。