專利名稱：甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種化學(xué)加工及提純裝置，特別是涉及一種甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
甲醛是一種重要的基本有機(jī)化工原料，在化工行業(yè)中被大量使用。今年來，我國每 年的甲醛產(chǎn)量超過千萬噸。但利用現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)甲醛存在含醇高的技術(shù)問題，這大大影響 了甲醛的質(zhì)量和使用效果。 在現(xiàn)有技術(shù)中，最常用的方法使用銀法將利用甲醇氧化生產(chǎn)為甲醛。
甲醛氧化工藝主要是指四元?dú)怏w混合后的氧化反應(yīng)過程，如圖2所示，具體如下 甲醇?xì)?在甲醇蒸發(fā)器5中被加熱后汽化并控制壓力為0. 05MPa左右，甲醇?xì)獍?br> 照設(shè)定的流量進(jìn)入氣體混合器和空氣2、蒸汽3以及廢氣4三種氣體混合后一同送入反應(yīng)器6內(nèi)。 其中，進(jìn)入反應(yīng)器6中的空氣2經(jīng)過空氣過濾器過濾后由鼓風(fēng)機(jī)送入空氣預(yù)熱器 中被加熱到11(TC以上，再進(jìn)入氣體混合器混合后與其他三種氣體混合后進(jìn)入反應(yīng)器。其流 量與甲醇?xì)?的流量比為(A/M = 1. 9 2. 4)。 進(jìn)入反應(yīng)器6中的蒸汽3為0. 15MPa蒸汽3由蒸汽管路進(jìn)入蒸汽除霧器過濾后再 進(jìn)入氣體混合器與其他三種氣體混合后進(jìn)入反應(yīng)器。其流量與甲醇?xì)?的流量比為(S/M =0. 5 0. 7)。 進(jìn)入反應(yīng)器6的含醛廢氣4取自于甲醛吸收塔7排放的尾氣9，進(jìn)入廢氣除霧器除 濕后再由廢氣循環(huán)風(fēng)機(jī)送入氣體混合器與其他三種氣體混合后進(jìn)入反應(yīng)器6。其流量與甲 醇?xì)?的流量比為(G/M = 1. 2 1. 4)。 混合氣進(jìn)入反應(yīng)器6后，在銀觸媒的催化作用下將發(fā)生激烈的氧化放熱反應(yīng)。要
維持安全、高效率的反應(yīng)狀態(tài)需要四種進(jìn)料量維持在特定的比例，以維持最佳的反應(yīng)溫度 630-650°C。 由反應(yīng)器6制得的生成氣(溫度約15(TC)進(jìn)入甲醛吸收塔7中，在甲醛吸收塔7 底部，由冷卻后的粗甲醛噴淋循環(huán)吸收。循環(huán)泵抽出粗醛8即為本裝置的產(chǎn)品一粗甲醛。 具體的吸收過程為 第一段吸收即下循環(huán)吸收11，采出的粗醛8濃度45 50%。甲醛吸收塔7塔底
的粗醛由甲醛過濾器過濾后經(jīng)粗醛循環(huán)泵送到粗醛冷卻器冷卻后再送回甲醛吸收塔，構(gòu)成
循環(huán)冷卻吸收，增濃的粗醛采出即為制品。塔底溫度控制在65°C 70°C。 第二段吸收即中循環(huán)吸收12，甲醛吸收塔7塔中的中醛經(jīng)中醛循環(huán)泵采出，通過
中醛冷卻器后進(jìn)入甲醛吸收塔構(gòu)成循環(huán)冷卻吸收，增多的中醛經(jīng)溢流堰流入吸收塔的下循
環(huán)段。本段循環(huán)液溫度控制在4(TC。 第三段吸收即泡罩吸收當(dāng)生成氣體經(jīng)過兩段循環(huán)吸收后，其中剩余的少量甲 醛由吸收塔上段泡罩塔板再作洗滌、凈化，最后尾氣9從甲醛吸收塔7頂部排出。部分廢
3氣作為反應(yīng)器進(jìn)料，其余廢氣由廢氣鼓風(fēng)機(jī)送到焚燒爐焚燒處理。塔頂加水采用脫鹽水10 由塔頂注入，經(jīng)吸收后的洗滌液從溢流堰流入中循環(huán)吸收段。排出的尾氣9的溫度不高于 38°C。 經(jīng)過上述吸收后，可以得到制成品粗甲醛。但使用傳統(tǒng)技術(shù)生產(chǎn)甲醛存在加大問 題首先，甲醛制成品中甲醇含量較高，一般在0.5 10%，超過某些下游工序的醇含量要 求，而甲醇含量高會導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率低，生產(chǎn)成本高。此外，使用傳統(tǒng)技術(shù)催化劑使用時(shí)間較短， 一般1-3個(gè)月就需開停車更換催化劑，在開停車期間甲醛的品質(zhì)不夠穩(wěn)定，甲醇含量經(jīng)常 波動，影響下游工序的穩(wěn)定操作。

實(shí)用新型內(nèi)容為了提高甲醛的生成濃度，同時(shí)提高甲醛品質(zhì)，本實(shí)用新型提供了一種甲醛吸收 塔除醇系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下 本實(shí)用新型的一種甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)，包括甲醇蒸發(fā)器、與所述甲醇蒸發(fā)器相 連通的反應(yīng)器、與所述反應(yīng)器相連通的甲醛吸收塔，所述甲醛吸收塔內(nèi)部分為分為四段吸 收下循環(huán)吸收段、中循環(huán)吸收段、上循環(huán)吸收段以及泡罩吸收段。 本實(shí)用新型的甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)，所述甲醛吸收塔的上循環(huán)段與所述甲醇蒸發(fā) 器之間設(shè)置甲醇回收塔。 本實(shí)用新型的甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)，所述甲醇回收塔頂部的輸出端與所述甲醇蒸 發(fā)器相連通；所述甲醇回收塔底部的輸出端與所述甲醛吸收塔相連通。
本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是 1、本系統(tǒng)創(chuàng)新性的將以前獨(dú)立的吸收塔和設(shè)置在其后的脫醇塔整合到本實(shí)用新 型的一個(gè)甲醛吸收塔中，而且完全取消以前脫醇塔的外部熱源的支持，所有精餾需要的熱 量均由吸收塔提供，大量減少聚甲醛生產(chǎn)的能耗，在節(jié)能減排的同時(shí)增加大量的經(jīng)濟(jì)效益。 2、本系統(tǒng)利用甲醛反應(yīng)器的反應(yīng)熱和吸收塔的吸收熱，在甲醛吸收塔中將大部分 甲醇分離，滿足聚甲醛對原料甲醛的質(zhì)量要求(甲醇含量小于0.5% (WT))，取消原有的脫 醇塔，減少項(xiàng)目投資。 3、在本實(shí)用新型中，從吸收塔中分離出的甲醇循環(huán)回甲醇蒸發(fā)器進(jìn)行再次利用， 減少甲醇的單耗，降低了工藝成本。

圖1是傳統(tǒng)銀法甲醛工藝設(shè)備示意圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)示意圖； 圖3是本本實(shí)用新型實(shí)施例提供的甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)工作流程圖。
具體實(shí)施方式為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新 型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。 本實(shí)用新型的甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)主要包括甲醇蒸發(fā)器25、與甲醇蒸發(fā)器25相 連通的反應(yīng)器26以及與所述反應(yīng)器26相連通的甲醛吸收塔27。本系統(tǒng)中甲醛吸收塔27內(nèi)部分為分為四段吸收，分別為下循環(huán)吸收段、中循環(huán)吸收段、上循環(huán)吸收段和泡罩吸收段。 甲醇蒸發(fā)器25主要用于將甲醇加熱汽化，并將甲醇?xì)怏w的壓力控制在指定范圍。 經(jīng)過加工的甲醇?xì)怏w連同空氣22、蒸汽23以及含醛廢氣24的混合氣體一同被送入本系統(tǒng) 的反應(yīng)器進(jìn)26行氧化反應(yīng)。氧化反應(yīng)生成的氣體送入甲醛吸收塔27中進(jìn)行甲醛的吸收反 應(yīng)。本系統(tǒng)的甲醛吸收塔27內(nèi)部分為四段進(jìn)行吸收，這樣可以提高甲醛的轉(zhuǎn)化率。 利用本實(shí)用新型的甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)將甲醇轉(zhuǎn)化為甲醛的具體步驟如下 如圖1和圖3所示，與傳統(tǒng)銀法甲醛工藝流程相比，利用本實(shí)用新型的系統(tǒng)在甲醛 氧化工藝方面與傳統(tǒng)工藝基本一樣。其具體步驟如下 步驟101 :將甲醇?xì)?1、空氣22、蒸汽23以及含醛廢氣24的四元?dú)怏w混合后的氧 化反應(yīng)過程。 甲醇21在本系統(tǒng)的甲醇蒸發(fā)器25中被加熱后汽化并控制壓力為0. 05MPa左右， 甲醇?xì)獍凑赵O(shè)定的流量進(jìn)入氣體混合器和空氣22、蒸汽23以及廢氣24三種氣體混合后一 同送入反應(yīng)器26內(nèi)。 其中，進(jìn)入反應(yīng)器26中的空氣22經(jīng)過空氣過濾器過濾后由鼓風(fēng)機(jī)送入空氣預(yù) 熱器中被加熱到ll(TC以上，再進(jìn)入氣體混合器混合后與其他三種氣體混合后進(jìn)入反應(yīng)器 26。 進(jìn)入反應(yīng)器中的蒸汽23為0. 15MPa，蒸汽由蒸汽管路進(jìn)入蒸汽除霧器過濾后再進(jìn) 入氣體混合器與其他三種氣體混合后進(jìn)入反應(yīng)器26。 進(jìn)入反應(yīng)器的含醛廢氣24可以取自于甲醛吸收塔27排放的尾氣29，進(jìn)入廢氣除
霧器除濕后再由廢氣循環(huán)風(fēng)機(jī)送入氣體混合器與其他三種氣體混合后進(jìn)入反應(yīng)器26。 在正常的反應(yīng)狀態(tài)下反應(yīng)溫度高達(dá)630 65(TC，為了避免反應(yīng)器26的損毀需要
用水來冷卻降溫，反應(yīng)器冷卻后水被加熱汽化產(chǎn)生水蒸汽供制程其它加熱器使用，并使生
成的混合氣溫度從630 65(TC降低到15(TC，充分利用廢熱降低能耗。 混合氣進(jìn)入反應(yīng)器26(R-110A/B)后，在銀觸媒的催化作用下將發(fā)生激烈的氧化
放熱反應(yīng)。 本實(shí)用新型的甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比的區(qū)別主要體現(xiàn)在甲醛吸收 工藝流程。其吸收工藝流程具體如下 步驟102 :甲醛吸收反應(yīng)。 由反應(yīng)器26制得的生成氣(溫度約150°C )進(jìn)入甲醛吸收塔27的底部，由冷卻后 的粗甲醛噴淋循環(huán)吸收。循環(huán)泵抽出粗醛28即為本裝置的產(chǎn)品一粗甲醛。具體包括在甲 醛吸收塔27內(nèi)分四段進(jìn)行四個(gè)吸收過程 在下循環(huán)吸收段進(jìn)行下循環(huán)吸收過程103，采出的甲醛濃度45 60%。吸收塔 27塔底的粗醛由甲醛過濾器過濾后經(jīng)粗醛循環(huán)泵送到甲醇蒸發(fā)器冷卻后再送回甲醛吸收 塔27，構(gòu)成底循環(huán)冷卻吸收31，增濃的粗醛28采出即為制品。為了充分利用反應(yīng)熱量，塔 底溫度可以控制在6(TC至ll(TC，但最佳效果為9(rC至10(rC。提高了塔底溫度后，所有精 餾需要的熱量均由吸收塔27提供，大量減少聚甲醛生產(chǎn)的能耗。 在中循環(huán)吸收段進(jìn)行中循環(huán)吸收過程104。吸收塔27塔中的中醛經(jīng)中醛循環(huán)泵采 出，通過中醛冷卻器后進(jìn)入甲醛吸收塔構(gòu)成循環(huán)冷卻吸收，增多的中醛經(jīng)溢流堰流入吸收 塔27的下循環(huán)段，構(gòu)成中循環(huán)冷卻吸收32。[0043] 在現(xiàn)有設(shè)備中，甲醛吸收塔內(nèi)部分為三段，生成的甲醛經(jīng)過下循環(huán)吸收段、中循環(huán) 吸收段和泡罩吸收后即完成吸收過程，但此時(shí)在甲醛制成液中還含有較大量的甲醇和雜 質(zhì)。為了減少甲醇含量只能在吸收塔外另外設(shè)置脫醇塔，需要將從甲醛吸收塔中采出的甲 醛溶液送入脫醇塔進(jìn)行再次脫醇。 本實(shí)用新型的系統(tǒng)與現(xiàn)有設(shè)備最大不同是增加了甲醛吸收塔27的高度，并在甲 醛吸收塔27內(nèi)部增加了上循環(huán)吸收段。 在上循環(huán)吸收段進(jìn)行上循環(huán)吸收過程105。吸收塔27上部的甲醛經(jīng)稀醛循環(huán)泵 采出，通過稀醛冷卻器后一部分又進(jìn)入甲醛吸收塔27構(gòu)成循環(huán)冷卻吸收。為了提高甲醇的 轉(zhuǎn)化率本實(shí)用新型的系統(tǒng)在甲醛吸收塔27與甲醇蒸發(fā)器25之間還設(shè)置了甲醇回收塔34， 甲醇回收塔34的頂部的上輸出端與甲醇蒸發(fā)器25相連通；而甲醇回收塔35底部的下輸出 端與甲醛吸收塔27相連通。從甲醛吸收塔27采出的一部分反應(yīng)氣體取出進(jìn)入甲醇回收塔 34，甲醇回收塔34塔頂?shù)募状祭淠笸ㄟ^甲醇回收塔頂部的上輸出端被泵至甲醇蒸發(fā)器 25回收利用；而甲醇回收塔34塔底分離出的的甲醛通過甲醇回收塔34底部的下輸出端又 被送回甲醛吸收塔27中。增加甲醇回收塔34可以有效地降低甲醛吸收塔27中甲醇的濃 度，同時(shí)也無需在甲醛回收塔27之后再另行設(shè)置脫醇塔，可以節(jié)省大量的設(shè)備投入。 在本系統(tǒng)中，也可以不設(shè)置甲醛回收塔，從甲醛吸收塔27上部采出的氣體經(jīng)過冷 卻，一部分又進(jìn)入甲醛吸收塔27構(gòu)成循環(huán)冷卻吸收，另一部分直接送至送至甲醇蒸發(fā)器25 中回收利用。 將回收的甲醇送入甲醇蒸發(fā)器25進(jìn)行循環(huán)利用，可以提高甲醇轉(zhuǎn)化率，降低生產(chǎn) 成本。為了進(jìn)一步提高甲醇的濃度，增加了甲醇回收塔34，可以有效提高甲醇的回收率，節(jié) 約了甲醛的制造成本。 在泡罩吸收段進(jìn)行泡罩吸收過程106。與現(xiàn)有技術(shù)相同，當(dāng)生成氣體經(jīng)過三段循 環(huán)吸收后，其中剩余的少量甲醛由吸收塔上段泡罩塔板再作洗滌、凈化，最后尾氣29從吸 收塔27的頂部排出。部分尾氣作為反應(yīng)器進(jìn)料，其余廢氣由廢氣鼓風(fēng)機(jī)送到焚燒爐焚燒處 理。塔頂加水采用脫鹽水30由塔頂注入，經(jīng)吸收后的洗滌液從溢流堰流入稀醛循環(huán)段。 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用 新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)，包括甲醇蒸發(fā)器、與所述甲醇蒸發(fā)器相連通的反應(yīng)器以及與所述反應(yīng)器相連通的甲醛吸收塔，其特征在于，所述甲醛吸收塔內(nèi)部分為四個(gè)吸收段下循環(huán)吸收段、中循環(huán)吸收段、上循環(huán)吸收段以及泡罩吸收段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)，其特征在于，所述甲醛吸收塔的上循環(huán)段與所述甲醇蒸發(fā)器之間設(shè)置甲醇回收塔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)，其特征在于，所述甲醇回收塔頂部的上輸出端與所述甲醇蒸發(fā)器相連通；所述甲醇回收塔底部的下輸出端與所述甲醛吸收塔相連通。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種甲醛吸收塔除醇系統(tǒng)，屬于化學(xué)加工領(lǐng)域。所述系統(tǒng)包括甲醇蒸發(fā)器、與所述甲醇蒸發(fā)器相連通的反應(yīng)器以及與所述反應(yīng)器相連通的甲醛吸收塔，其特征在于，所述甲醛吸收塔內(nèi)部分為四段下循環(huán)吸收段、中循環(huán)吸收段、上循環(huán)吸收段以及泡罩吸收段。首先將甲醇?xì)怏w、空氣、水蒸汽和含醛廢氣混合后送入反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)；氧化反應(yīng)生成的氣體送入甲醛吸收塔進(jìn)行四段吸收反應(yīng)。本系統(tǒng)將以前獨(dú)立的吸收塔和脫醇塔整合到一個(gè)塔中，完全取消以前脫醇塔的外部熱源的支持，所有精餾需要的熱量均由以前的吸收塔提供，大量減少聚甲醛生產(chǎn)的能耗，在節(jié)能減排的同時(shí)增加大量的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C07C47/058GK201495187SQ20092030238
公開日2010年6月2日 申請日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月20日
發(fā)明者向家勇, 姚小軍, 張奕, 張文祥, 陸亦軍 申請人:中國藍(lán)星(集團(tuán))股份有限公司;上海藍(lán)星化工新材料廠