[发明专利]一种甲缩醛制备高浓度甲醛的系统和方法

说明书

本发明公开了一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统，包括依次连接的甲醛合成单元、甲醛吸收单元；甲醛合成单元包括管式固定床反应器，以及与管式固定床反应器连接的导热油循环单元、甲缩醛预处理单元和产物冷却单元，甲缩醛预处理单元与产物冷却单元进行热交换；采用本发明制备甲醛的纯度可一步得到纯度75％±5，并解决了常规甲醛生产过程中转化率、选择性及收率低的问题，同时降低了生产单耗，提高了下游对甲醛的应用空间，本发明应用前景广阔，经济、社会、环境效益显著。

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，更具体的说是涉及甲缩醛制备高浓度甲醛的系统及方法。

背景技术

聚甲氧基二甲醚(PODE)是能降低油耗和减少尾气污染的新型环保型柴油含氧组分，与柴油的互溶性极好，能够改善柴油燃烧性能，使汽车尾气污染减排50％以上。但是，聚甲氧基二甲醚合成过程对原材料要求苛刻，需要75％浓度以上的甲醛或无水甲醛。同时，甲醛化学性质活泼,能与许多物质进行反应,合成性能优良的工程塑料和乌洛托品等药品对75％浓度以上甲醛及无水甲醛的需求也日益增多。

但是，目前75％浓度以上甲醛、无水甲醛都是由工业甲醛水溶液经过各种方法除去水分而得到，直接制备75％浓度以上甲醛，及无水甲醛十分必要。目前成熟的合成甲醛方法包括甲醇银催化法、甲醇铁钼催化法等，所产出的甲醛中含有大量的水，而且甲醛水溶液的蒸汽压较低，甲醛和水很容易形成共沸物，因此分离和提纯甲醛十分困难，导致能耗大，成本高。

因此，如何制备高浓度甲醛是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种甲缩醛制备高浓度甲醛的方法，能够合成高浓度的甲醛，降低分离、提纯甲醛的难度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统，一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统，其特征在于，包括管式固定床反应器，以及与所述管式固定床反应器连接的导热油循环单元、甲缩醛预处理单元和产物冷却单元，所述甲缩醛预处理单元与所述产物冷却单元进行热交换。

优选的，所述导热油循环单元包括导热油储罐、导热油循环泵、导热油加热器、反应器导热油储罐、导热油冷凝器和第一蒸汽发生器；

所述导热油储罐通过导热油循环泵与所述导热油加热器连接；

所述导热油加热器与所述管式固定床反应器连接；

所述管式固定床反应器与所述反应器导热油储罐循环连接；

所述反应器导热油储罐与所述导热油储罐连接，与所述导热油冷凝器循环连接；

所述导热油冷凝器与所述第一蒸汽发生器循环连接，所述第一蒸汽发生器内输入热水，产生的蒸汽输入蒸汽管网。

上述优选技术方案的有益效果是：本发明可以充分利用反应器及换热器管程与壳程，通过导热油将反应热移走，又能控制反应温度，移走的反应热量与热水进行热交换产生蒸汽，实现能量的充分利用。

优选的，所述甲缩醛预处理单元包括甲缩醛蒸发器、混合器、组合风机和混合物预加热器；所述甲缩醛蒸发器内通入甲缩醛，且与所述蒸汽管网连接输入蒸汽，下游连接所述混合器；所述混合器上游通过所述组合风机分别与外部和循环气体连通，下游通过所述混合物预加热器与所述管式固定床反应器连接；所述混合物预加热器与所述产物冷却单元连接，进行热交换。

上述优选技术方案的有益效果是：本发明充分利用物料之间的温度差，既能升高物料温度，又能提高降低物料温度，这样既充分利用装置能量，又能减小设备投资。