[发明专利]一种氧化法制取高浓度甲醛系统及其工艺

权利要求书

1.一种氧化法制取高浓度甲醛系统，其特征在于：包括甲醇蒸发器(1)、原料气预热器(2)、反应器(3)、第一吸收塔(6)、第二吸收塔(7)和ECS反应器(4)，甲醇通过甲醇进口(11)进入甲醇蒸发器(1)，甲醇蒸发器(1)通过原料气出口(12)连接原料气预热器(2)，原料气预热器(2)连接反应器(3)，反应器(3)内设置装填催化剂的列管(31)，所述反应器(3)内设置导热油腔(32)，导热油腔(32)通过管道连接导热油冷凝器(5)，所述反应器(3)的甲醛气出口(33)连接原料气预热器(2)，原料气预热器(2)的甲醛气出口与第一吸收塔的甲醛气进口(61)连接，第二吸收塔顶部的尾气出口(75)通过管道分别连接循环风机进口和ECS反应器(4)，所述ECS反应器(4)连接蒸汽发生器(8)和锅炉水预热器(9)。

2.根据权利要求1所述的氧化法制取高浓度甲醛系统，其特征在于：所述第一、第二吸收塔(6、7)均设置甲醛溶液出口(62、72)，所述第一、第二吸收塔(6、7)的甲醛溶液出口(62、72)均连接甲醛循环管道(63、73)，第一吸收塔(6)的甲醛溶液出口(62)还连接甲醛出料管道(64)，所述第二吸收塔(7)的甲醛溶液出口(72)还连接二补一管道(74)。

3.一种氧化法制取高浓度甲醛工艺，包括以下工序：

1)甲醇蒸发：甲醇通过甲醇进口(11)进入甲醇蒸发器(1)，同时循环尾气与空气组成的混合气通过混合气进口(13)进入甲醇蒸发器(1)的管程，同时来自第一吸收塔的甲醛溶液进入甲醇蒸发器(1)的壳程，与甲醇、尾气和空气进行换热，将甲醇、尾气和空气加热气化形成原料气。

2)原料气预热：原料气进入原料气预热器(2)的管程，同时反应器(3)中反应生成的高温甲醛气进入原料气预热器(2)的壳程，高温甲醛气与原料气换热，原料气被预热到一定温度。

3)反应生成甲醛气：原料气进入反应器(3)，在列管(31)内的铁钼催化剂作用下，原料气反应生成甲醛气，甲醛气从甲醛气出口(33)排出先进入原料气预热器(2)的壳程与原料气换热，然后再进入第一吸收塔(6)，同时通过导热油气化移除反应器(3)内的反应热，保证反应器(3)内温度始终保持在合适的反应温度，导热油气进入导热油冷凝器(5)内与锅炉水进行热交换，导热油气冷凝后再进入反应器(3)的导热油腔(32)内。

4)吸收产生甲醛溶液：甲醛气进入第一吸收塔(6)，在第一吸收塔(6)内甲醛气与甲醛循环溶液逆流接触，气相中的大部分甲醛被吸收即制得高浓度甲醛溶液，甲醛溶液浓度达到设定值后，通过第一吸收塔(6)的甲醛溶液出口(62)采出。尾气从第二吸收塔(7)顶部的尾气出口(75)排出，一部分尾气通过管道和循环风机进入甲醇蒸发器(1)，另一部分尾气进入ECS反应器(4)。

5)尾气处理：尾气在ECS反应器(4)内催化焚烧后达标排放，催化焚烧过程中产生的热量通过蒸汽发生器(8)和锅炉水预热器(9)回收，产生蒸气和加热锅炉水。

4.根据权利要求3所述的氧化法制取高浓度甲醛系统，其特征在于：所述原料气中甲醇气的含量为8％-10％。

5.根据权利要求3所述的氧化法制取高浓度甲醛系统，其特征在于：所述原料气和甲醛气在原料气预热器(2)内换热后，原料气被加热至150℃-200℃，甲醛气度降低至100℃-120℃。

6.根据权利要求3所述的氧化法制取高浓度甲醛系统，其特征在于：所述反应器(3)内的温度保持在260℃～300℃。

7.根据权利要求3所述的氧化法制取高浓度甲醛系统，其特征在于：通过循环风机输送至甲醇蒸发器(1)的尾气的量为第二吸收塔(7)顶部排放尾气总量的55％-70％。