[发明专利]一种铁钼法生产甲醛联产UFC的装置和方法

说明书

一种铁钼法生产甲醛联产UFC的装置，包括甲醇蒸发器、甲醇氧化器和吸收塔，新鲜空气与甲醇蒸汽在甲醇蒸发器中混合后在甲醇氧化器中生成甲醛；甲醛蒸汽经甲醇蒸发器进入吸收塔，在吸收塔中甲醛蒸汽液化从塔底采出得到液态甲醛产品；在吸收塔中投加尿素和碱溶液与甲醛反应可得脲醛预缩液UFC。本发明消耗指标良好，甲醇单耗为0.422t‑0.426t；副产蒸汽规格高，最高可得到22bar 0.75t/t，氧化温度控制在245‑380℃，氧化器设备设计寿命可达20年以上，整个装置设计寿命不低于35年。可灵活生产37％‑55％浓度的甲醛产品，若需要生产UFC脲醛预缩液，只需在按照比例加入碱液即可，为进一步增加工艺水的吸收效率，可向体系中注入氢氧化钠溶液来去除副产的甲酸。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，具体为一种铁钼法生产甲醛联产UFC的装置和方法。

背景技术

目前，我国工业甲醛生产一种是采用银催化剂的“银法甲醛”，另一种是采用铁钼催化剂的“铁钼法甲醛”，银法甲醛的优势在于投资小，电耗低，在小规模装置中更具有优势(低于5万吨/年)，甲醛产品酸含量低，适用作气相法乌洛托品的原料。但其甲醇单耗高(一般为0.445t/t)，单套产能有限(不超过12万吨/年)。铁钼法甲醛相比较银法甲醛，其优势在于：甲醇单耗低(不高于0.43t/t)，产品浓度灵活可调(通过调节工艺水进料量，调整填料种类)，可得到不同浓度(37％-55％)的甲醛溶液，加入尿素直接可获得脲醛预缩液。缺点在于一次性投资大，电耗高。

铁钼法甲醛工艺具有甲醇转化率高、装置寿命长(银法甲醛的氧化器更换时间为3-5年，整个装置寿命12年左右，而铁钼法甲醛装置寿命可达30年甚至以上，规范操作下全周期内不需要更换新的氧化器)、催化剂使用周期长，一般为8个月-1年，故可以长期稳定的生产高浓度甲醛、反应条件温和等诸多优势，在甲醛装置日益大型化的今天受到了越来越多的关注。但铁钼法甲醛装置在现阶段中存在国产工艺技术不稳定、投资偏高、核心催化剂多由国外掌控等缺点和不足。

发明内容

为解决现有技术存在的铁钼法甲醛装置技术不稳定的缺陷，本发明提供一种铁钼法生产甲醛联产UFC的装置和方法。

一种铁钼法生产甲醛联产UFC的装置，包括甲醇蒸发器、甲醇氧化器和吸收塔，所述甲醇蒸发器的输入端设置有甲醇进料口和空气进料口，输出端与甲醇氧化器的输入端连接，甲醇与空气的混合气体在甲醇氧化器中反应后生成的甲醛经甲醇蒸发器和板式换热器进入吸收塔，所述吸收塔上设置有尿素进料口和碱液进料口。

甲醇氧化器上设置有导热油冷凝器。氧化反应生成甲醛，该过程中释放大量的热，通过导热油冷凝器的导热油系统控制反应温度。

进一步的，在吸收塔的顶部、中部均设置有碱液进料口，尿素进料口设置在吸收塔中部。

进一步的，甲醇氧化器中的铁钼催化剂为圆柱形结构。铁钼催化剂为圆柱形结构，确保使用寿命可达8-10个月，使用周期内催化剂不易粉化，延长了装置的连续运行周期。

一种生产甲醛联产UFC的方法，包括以下步骤：

A.甲醇进料：原料甲醇经过滤后进入甲醇蒸发器；

B.空气进料：新鲜空气经过滤加压后进入甲醇蒸发器；

C.物料混合：新鲜空气以及循环空气与甲醇蒸汽在甲醇蒸发器中混合；

D.氧化反应：在铁钼催化剂的作用下混合气体在甲醇氧化器中发生氧化反应生成甲醛；

E吸收：反应生成的甲醛经甲醇蒸发器和板式换热器进入吸收塔，向吸收塔塔顶加入工艺水，经过循环水换热，降低混合气体温度，液化并吸收甲醛蒸汽；

F UFC溶液的配制(可选，非必须)：向尿素进料口和碱液进料口加入尿素与碱液，尿素和甲醛溶液在吸收塔中反应，得到脲醛预缩液UFC，碱液的作用在于调节体系PH值。