[发明专利]一种高转化率甲醛连续生产工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于化学化工技术领域，尤其涉及甲醛生产工艺技术。

背景技术

甲醛是重要的有机化工原料之一，用途广泛。目前，银法甲醛生产主要分为二个单元操作，即氧化反应单元、吸收单元、氧化反应单元分别由四个装置完成，即甲醇蒸发、三元气加热，三元气过滤，氧化器反应。甲醇蒸发作为甲醛装置相对较大的耗能装置；目前主要由两种蒸发方式第一种为升膜蒸发器利用蒸汽直接作为甲醇蒸发的热源，甲醇蒸发温度控制在60~80℃，该蒸发方式主要是蒸汽耗能比较大，目前国内新装置基本不采用本蒸发方式，第二种蒸发方式为空气在甲醇溶液内鼓泡蒸发，并且利用外部板式换热器或者内部较大面积的列管式换热器换热蒸发，该蒸发温度控制蒸发温度为40~50℃，能有效利用银法甲醛吸收单元吸收需要移出的热量，从而既节约了蒸汽又节约了吸收单元的循环水，但是该装置空气风机需要克服鼓泡液位高度的压力降，因此风机动力消耗比较大，而且外部加热的方式需要大量甲醇循环，要求较大功率的循环泵。在甲醛正常生产过程中，由于甲醛生产中甲醇氧化生产成甲醛的反应热除满足脱氢反应所需热量和原料气升温及热损失外尚有多余。为维持反应温度在600~680℃，一般在原料甲醇和空气重配入一定量的水蒸气以吸收并移走多余反应热，这一配入的水蒸气称之为配料蒸汽。在甲醛生产过程中为了保持和维护反应温度一般控制需要加入配料蒸汽，而加入的配料蒸汽，不参与反应和换热，基本在甲醛吸收单元呗吸收或者尾气中被直接排放了，而这两部分的热量均没有得到有效的利用，基本都是被浪费掉的。甲醛生产中，不加或者减少加入配料蒸汽的量能维持稳定反应温度的稳定，那么将大大节省蒸汽耗量，从而提高甲醛生产中的蒸汽产量。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种高转化率甲醛连续生产工艺方法，甲醛转换率高，能耗低。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种高转化率甲醛连续生产工艺方法，包括以下步骤：

（1）以甲醇水溶液为原料，经由计量器后通过输送泵送至甲醇蒸发器，并通过雾化方式向上喷淋而出并穿过甲醇蒸发器换热段进行加热气化，与此同时，经过过滤的空气从甲醇蒸发器塔底部回流存储的甲醇溶液进入并进行鼓泡，从而携带部分甲醇和水，并在负压吸力的作用下，与雾化甲醇溶液一起上升，并在换热段受热混合一次形成甲醇-空气-水蒸气的三元气；该过程中塔内压力为-20～60KPa,空气进入温度为30～60℃，甲醇蒸发器换热段的温度为40～60℃；

（2）三元气经过热器、阻火器后送入氧化器氧化后，再进行吸收得到甲醛溶液。

作为优选，从甲醇蒸发器底部进入的空气还混合有经过吸收塔后的尾气。

作为优选，所述甲醇蒸发器换热段为管壳式换热段，采用的热源为甲醛吸收塔的尾气。

作为优选，所述过热器的热源为氧化器排出的反应气。

作为优选，所述甲醇蒸发器底部回流存储的甲醇溶液通过液泵循环送入雾化喷淋。

作为优选，所述空气通过气体分布器进入甲醇蒸发器底部。

有益效果：与现有技术相比，本发明利用雾化方式向上喷淋甲醇，并与空气在换热段受热并通过负压下上升混合，大大提高了甲醇的蒸发效率并降低了蒸发能耗，同时最大程度气化甲醇避免过多液态甲醇液珠进入氧化器，最终达到节能减排，调高转化率的目的。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

本发明的高转化率甲醛连续生产工艺方法，包括以下步骤：（1）以甲醇水溶液为原料，经由计量器后通过输送泵送至甲醇蒸发器，并通过雾化方式向上喷淋而出并穿过甲醇蒸发器换热段进行加热气化，与此同时，经过过滤的空气从甲醇蒸发器塔底部回流存储的甲醇溶液进入并进行鼓泡，从而携带部分甲醇和水，并在负压吸力的作用下，与雾化甲醇溶液一起上升，并在换热段受热混合一次形成甲醇-空气-水蒸气的三元气；该过程中塔内压力为-20～60KPa,空气进入温度为30～60℃，甲醇蒸发器换热段的温度为40～60℃；（2）经过过热器升温至120～130℃，并通过阻火器后送入氧化器中，以银法催化作用下，在660～680℃下，发生脱氢氧化反应；反应气经过急冷降至200℃以下，再冷却至70～80℃，送入吸收塔吸收得到甲醛溶液。作为优选，从甲醇蒸发器底部进入的空气还混合有经过吸收塔后的尾气。