[发明专利]一种氧化法制取高浓度甲醛系统及其工艺

说明书

本发明一种氧化法制取高浓度甲醛的系统及其工艺，包括甲醇蒸发器、原料气预热器、反应器、吸收塔和ECS反应器等，甲醇蒸发器连接原料气预热器，原料气预热器连接反应器，反应器内设置装填催化剂的列管和连接导热油冷凝器的导热油腔，反应器的甲醛气出口连接原料气预热器，甲醛气在原料气预热器中换热，原料气预热器的甲醛气出口与第一吸收塔的甲醛气进口连接，第二吸收塔顶部的尾气出口通过管道分别连接循环风机进口和ECS反应器，ECS反应器连接蒸汽发生器和锅炉水预热器，所述氧化法制取高浓度甲醛系统及其工艺，产品甲醛浓度高达55％～70％，且催化剂寿命长达1年以上，系统充分利用热能，节约能耗，尾气达标排放。

技术领域

本发明涉及甲醛生产工艺及生产设备，尤其涉及一种氧化法制取高浓度甲醛系统及其工艺。

背景技术

甲醛生产的工艺原理是甲醇和空气在催化剂的作用下发生反应生成甲醛，由于选用催化剂的类型不同，可分为银法和铁钼法两种生成工艺。目前中国国内银法甲醛生产工艺最为普遍。银法工艺是在甲醇过量的条件下生产甲醛，因此银法工艺的甲醇单耗高且产品中的甲醇含量相对较高，银催化剂使用寿命短，产品质量不稳定。现有的铁钼法甲醛生产工艺热量浪费严重。

发明内容

本申请人针对以上技术状况，对甲醛生产工艺进行了研究和改进，发明一种氧化法制取高浓度甲醛系统及其工艺。

本发明所采用的技术方案如下：

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、原料气预热器、反应器、吸收塔和ECS反应器，甲醇通过甲醇进口进入甲醇蒸发器，甲醇蒸发器通过原料气出口连接原料气预热器，原料气预热器连接反应器，反应器内设置装填催化剂的列管，所述反应器内设置导热油腔，导热油腔通过管道连接导热油冷凝器，所述反应器的甲醛气出口连接原料气预热器，原料气预热器的甲醛气出口与第一吸收塔的甲醛气进口连接，第二吸收塔顶部的尾气出口通过管道分别连接循环风机进口和ECS反应器，所述ECS反应器连接蒸汽发生器和锅炉水预热器。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一、第二吸收塔均设置甲醛溶液出口，所述第一、第二吸收塔的甲醛溶液出口均连接甲醛循环管道，第一吸收塔的甲醛溶液出口还连接甲醛出料管道，所述第二吸收塔的甲醛溶液出口还连接二补一管道。

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：甲醇通过甲醇进口进入甲醇蒸发器，同时循环尾气与空气组成的混合气通过混合气进口进入甲醇蒸发器的管程，同时来自第一吸收塔的甲醛溶液进入甲醇蒸发器的壳程，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的管程，同时反应器中反应生成的高温甲醛气进入原料气预热器的壳程，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，在列管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排出先进入原料气预热器的壳程与原料气换热，然后通过甲醛气进口进入第一吸收塔，同时通过导热油气化移除反应器内的反应热，保证反应器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内与锅炉水进行热交换，导热油气冷凝后再进入反应器的导热油腔内。

4)吸收产生甲醛溶液：甲醛气进入第一吸收塔，在第一吸收塔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，通过第一吸收塔的甲醛溶液出口采出。尾气从第二吸收塔顶部的尾气出口排出，一部分尾气通过管道和循环风机进入甲醇蒸发器，另一部分尾气进入ECS反应器。

5)尾气处理：尾气在ECS反应器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和锅炉水预热器回收，产生蒸气和加热锅炉水。

作为上述技术方案的进一步描述：