專利名稱：銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的方法及裝置，屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，甲醛生產(chǎn)主要有銀法和鐵鑰法兩種工藝，銀法甲醛工藝與鐵鑰法工藝相比具有投資少、動力消耗低等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用。但銀法甲醛工藝具有甲醇單耗較高、甲醛產(chǎn)品中甲醇含量高、甲醛濃度較低等缺點；人們采用了多種方法對銀法甲醛工藝進(jìn)行改進(jìn)，例如采用尾氣循環(huán)法、煙氣循環(huán)法、稀甲醇液循環(huán)法、設(shè)置脫醇塔等，但都沒有從根本上述解決。上述技術(shù)改進(jìn)，只是解決了其中的某一項缺點，但同時又帶來了如下新的問題。①采用尾氣或煙氣循環(huán)法工藝，甲醛濃度提高，但動力電消耗明顯增加，原料甲醇消耗并沒有明顯的降低；②設(shè)置脫醇塔，中國專利號200920024869.4所述需要控制脫醇塔溫度80_85°C，因溫度較高導(dǎo)致系統(tǒng)的熱回收率下降，同時因溫度較高導(dǎo)致甲醛的解析量較大，回收的甲醇?xì)怏w中含有較多的甲醛，雖然脫醇溫度較高但并沒有達(dá)到甲醛溶液的沸點溫度，脫醇效果較差，因蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度較低，這部分甲醛大部分進(jìn)入蒸發(fā)器殘液中，蒸發(fā)器殘液中含有較多的甲醛和甲醇，對殘液沒有進(jìn)行有效的回收，造成了浪費，同時對環(huán)境造成了污染，原料甲醇消耗并沒有明顯的降低，甲醇脫除效果受到了限制；③采用稀甲醇液循環(huán)法工藝，中國專利號201110158755.0，所述將吸收塔下段作為脫醇塔，上段回收的稀甲醇進(jìn)入蒸發(fā)器，存在的問題與單獨設(shè)置脫醇塔相近似，脫醇塔溫度較高，因溫度較高不利于提高系統(tǒng)的熱回收效率，雖然脫醇溫度較高但同樣沒有達(dá)到甲醛溶液的沸點溫度，脫醇效果較差，同時稀甲醇中的甲醛含量較高，因蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度較低，蒸發(fā)器殘液中同樣含有的較多的甲醇和甲醛，回收到脫醇塔底部，殘液中的甲醇又返回到了甲醛溶液中，存在甲醇返混問題，甲醛產(chǎn)品中的甲醇含量并沒有明顯的降低，原料甲醇消耗也沒有明顯的下降
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的方法及裝置，將甲醛中沒有反應(yīng)的甲醇在較低的溫度下進(jìn)行分離，回收的甲醇?xì)怏w與空氣混合返回到原料氣中；利用反應(yīng)余熱將蒸發(fā)器殘液在較高的溫度下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，其中的甲醇隨水蒸發(fā)為氣體返回到原料氣中，濃縮后的液體回收到吸收塔，回收的甲醇全部返回到甲醛生產(chǎn)的原料氣中，在降低甲醛產(chǎn)品中甲醇含量的同時，降低原料甲醇的消耗、提高甲醛濃度，解決背景中存在的上述問題，達(dá)到節(jié)能、降耗、環(huán)保的目的。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的方法，包含如下工藝步驟:銀法甲醛工藝的吸收塔底部甲醇重量百分比含量為0.5-5.0%的甲醛液體，經(jīng)熱回收降溫后，部分采出進(jìn)入真空槽，真空槽底部排出的甲醛液體中的甲醇重量百分比含量小于0.5%作為甲醛產(chǎn)品輸送到產(chǎn)品儲槽,真空槽頂部解析的氣體含有水蒸氣、甲醇蒸汽和少量甲醛氣體輸送到空氣風(fēng)機進(jìn)口 ；同時，在氧化反應(yīng)器出口與吸收塔進(jìn)口之間設(shè)置濃縮蒸發(fā)器，利用反應(yīng)余熱對甲醇蒸發(fā)器的殘液在90-110°C條件下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，殘液中的甲醇隨水蒸發(fā)，水蒸氣與甲醇蒸汽混合氣體回收到原料氣中，濃縮后的殘液中甲醇重量百分比含量小于0.5%回收到吸收塔，在降低吸收塔進(jìn)口溫度的同時，提高系統(tǒng)熱回收效率。進(jìn)入真空槽的甲醛液體溫度為50_70°C，甲醛液體在真空槽內(nèi)的停留時間為5-30分鐘，控制真空槽絕對壓力為0.l-60KPa (絕壓)。甲醛液體中主要含有水、甲醛和甲醇等三種組分，其中水重量百分比占50-70%，上述三種組分中，甲醇的沸點最低，只有在沸騰狀態(tài)下，甲醇組分的汽化分離速度和分離效果才能提高；在常壓、80-90°C條件下達(dá)不到沸騰狀態(tài)；因真空槽內(nèi)壓力低，在較低的溫度下甲醛液體即可達(dá)到沸騰狀態(tài)；在甲醇組分解析分離的同時，一部分水和少量甲醛隨之氣化為氣體，因甲醛氣化的量很小，甲醛的濃度明顯提聞。所述濃縮蒸發(fā)器設(shè)置在氧化反應(yīng)器出口與吸收塔進(jìn)口之間，利用反應(yīng)氣110-160°C的余熱對甲醇蒸發(fā)器的殘液進(jìn)行濃縮蒸發(fā)，甲醇蒸發(fā)器的殘液中含有水、甲醇和少量甲醛，甲醇組分的沸點最低，同樣只有在沸騰狀態(tài)下，甲醇組分的汽化分離速度和分離效果才能提高，因甲醇蒸發(fā)器的殘液中，水占的比例最高，高達(dá)70-90% (重量百分比)，在常壓、溫度低于90°C條件下很難達(dá)到沸騰狀態(tài)，常壓下、溫度必須達(dá)到90°C以上才能達(dá)到沸騰狀態(tài)。銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的裝置，包含依次布置的空氣過濾器、風(fēng)機、甲醇蒸發(fā)器、三元加熱器、氧化反應(yīng)器和吸收塔，在氧化反應(yīng)器出口與吸收塔進(jìn)口之間設(shè)置濃縮蒸發(fā)器，利用反應(yīng)余熱對甲醇蒸發(fā)器的殘液在90-110°C條件下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，殘液中的甲醇隨水蒸發(fā)，水蒸氣與甲醇蒸汽混合氣體回收到原料氣中，濃縮后的殘液中甲醇重量百分比含量小于0.5%回收到吸收塔，在降低吸收塔進(jìn)口溫度的同時，提高系統(tǒng)熱回收效率；在吸收塔底部出口設(shè)有真空槽，吸收塔底部甲醇重量百分比含量為0.5-5.0%的甲醛液體，經(jīng)熱回收降溫后，部分采出進(jìn)入真空槽，真空槽底部排出的甲醛液體中的甲醇重量百分比含量小于0.5%作為甲醛產(chǎn)品輸送到產(chǎn)品儲槽，真空槽頂部解析的氣體含有水蒸氣、甲醇蒸汽和少量甲醛氣體輸送到風(fēng)機進(jìn) 口。真空槽液體進(jìn)口與吸收塔底部甲醛液體采出口相連接,真空槽頂部氣體出口與風(fēng)機進(jìn)口相連接。濃縮蒸發(fā)器采用連續(xù)蒸發(fā)或間歇蒸發(fā)；甲醇蒸發(fā)器的熱源采用蒸汽、熱水或者吸收塔循環(huán)液。所述的殘液是指甲醇蒸發(fā)器底部排放的含有甲醇、水等組分的液體。所述的甲醇蒸發(fā)器為復(fù)合蒸發(fā)器或者單一的甲醇蒸發(fā)器。本發(fā)明設(shè)置真空槽和濃縮蒸發(fā)器，真空槽液體進(jìn)口與吸收塔底部甲醛液體采出口相連接，真空槽頂部氣體出口與風(fēng)機進(jìn)口相連接，50-70 0C的甲醛液體在真空槽內(nèi)，利用自身的溫度、在0.l-60KPa (絕壓)條件下，甲醛液體達(dá)到沸騰狀態(tài)，實現(xiàn)甲醇解析氣化回收并返回到原料氣中作為甲醛生產(chǎn)的原料，分離甲醇后的甲醛液體作為甲醛產(chǎn)品輸送到產(chǎn)品儲槽；濃縮蒸發(fā)器利用反應(yīng)氣作為熱源，設(shè)置在氧化反應(yīng)器出口與吸收塔進(jìn)口之間，通過管道相連接，甲醇蒸發(fā)器排出的殘液在濃縮蒸發(fā)器內(nèi)，利用甲醛生產(chǎn)反應(yīng)余熱在常壓、90-110°C條件下將其中的甲醇蒸發(fā)回收返回到原料氣中作為甲醛生產(chǎn)的原料，同時殘液中的大部分水也隨之蒸發(fā)為水蒸氣，降低了吸收塔進(jìn)口反應(yīng)氣的溫度，提高了系統(tǒng)的熱回收效率，降低了吸收塔水冷器負(fù)荷，進(jìn)而降低了冷卻水消耗，實現(xiàn)了殘液100%分級回收，回收的甲醇沒有返混現(xiàn)象，達(dá)到節(jié)能、降耗、環(huán)保的目的。


圖1是本發(fā)明實施例一示意 圖2是本發(fā)明實施例二示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，通過實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實施例1:本發(fā)明應(yīng)用于采用復(fù)合蒸發(fā)器的銀法甲醛生產(chǎn)工藝。甲醇蒸發(fā)器為復(fù)合蒸發(fā)器。詳見附圖1，具體的工藝流程為:空氣經(jīng)過空氣過濾器，由風(fēng)機加壓進(jìn)入復(fù)合蒸發(fā)器，復(fù)合蒸發(fā)器采用吸收塔一塔循環(huán)甲醛液作為熱源，在復(fù)合蒸發(fā)器內(nèi)，甲醇和水的混合液體與空氣接觸，在常壓、60-70°C條件下氣體蒸發(fā)形成水蒸氣、甲醇蒸汽、空氣三元混合氣體，配入水蒸氣后再經(jīng)過三元加熱器提溫，溫 度升高到110-120°C、經(jīng)三元過濾器進(jìn)入氧化反應(yīng)器，在600-650°C、銀觸媒的作用下，甲醇進(jìn)行氧化脫氫反應(yīng)生成甲醛，反應(yīng)后的氣體經(jīng)過氧化反應(yīng)器配套的急冷換熱器，溫度降到130-140°C進(jìn)入濃縮蒸發(fā)器，反應(yīng)氣溫度下降到100-110°C進(jìn)入吸收塔，在吸收塔內(nèi)水與反應(yīng)氣逆流接觸，甲醛氣體被水吸收轉(zhuǎn)換為甲醛液體，沒有反應(yīng)的甲醇同時被水吸收混和到甲醛液體中，吸收塔采用三段吸收，吸收塔頂部排出的尾氣進(jìn)行回收處理，吸收塔底部排出的甲醛液體溫度70-80°C、甲醇重量百分比含量為
1.2-1.5%進(jìn)入復(fù)合蒸發(fā)器進(jìn)行熱回收，溫度下降到50-70°C，一部分回到吸收塔一塔循環(huán)吸收，定量采出一部分甲醛液體進(jìn)入真空槽脫醇，控制真空槽壓力10-20KPa (絕壓)，液體在真空槽內(nèi)停留時間10-15分鐘，真空槽底部排出的甲醛液體中的甲醇重量百分比含量小于
0.2%作為甲醛產(chǎn)品輸送到產(chǎn)品儲槽，真空槽頂部解析的氣體含有水蒸氣、甲醇蒸汽和少量甲醛氣體通過真空泵輸送到空氣風(fēng)機進(jìn)口，返回到三元氣體中作為甲醛生產(chǎn)的原料使用。復(fù)合蒸發(fā)器底部排出的殘液，主要成分重量百分比為:水60-70%、甲醇20-40%、甲醛3-5%，進(jìn)入濃縮蒸發(fā)器，在常壓、95-105°C條件下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，殘液中的甲醇隨水蒸發(fā)，水蒸氣與甲醇蒸汽混合氣體回收到蒸發(fā)器出口的原料氣中，濃縮后的殘液中重量百分比:水含量70-80%、甲醛含量10-20%、甲醇含量小于0.5%，回收到吸收塔。實施例2:本發(fā)明應(yīng)用于采用普通蒸發(fā)器的銀法甲醛生產(chǎn)工藝，甲醇蒸發(fā)器為單一的甲醇蒸發(fā)器。詳見附圖2，主要流程與實施例1相同，不同之處為:甲醇蒸發(fā)器為單一的甲醇蒸發(fā)器，甲醇蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度70-80°C，蒸發(fā)溫度高于復(fù)合蒸發(fā)器，甲醇蒸發(fā)器底部殘液成分重量百分比為:水70-80%、甲醇20-30%。
權(quán)利要求
1.一種銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的方法，其特征在于包含如下工藝步驟:銀法甲醛工藝的吸收塔底部甲醇重量百分比含量為0.5-5.0%的甲醛液體，經(jīng)熱回收降溫后，部分采出進(jìn)入真空槽，真空槽底部排出的甲醛液體中的甲醇重量百分比含量小于0.5%作為甲醛產(chǎn)品輸送到產(chǎn)品儲槽,真空槽頂部解析的氣體含有水蒸氣、甲醇蒸汽和少量甲醛氣體輸送到空氣風(fēng)機進(jìn)口 ；同時，在氧化反應(yīng)器出口與吸收塔進(jìn)口之間設(shè)置濃縮蒸發(fā)器，利用反應(yīng)余熱對甲醇蒸發(fā)器的殘液在90-110°C條件下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，殘液中的甲醇隨水蒸發(fā)，水蒸氣與甲醇蒸汽混合氣體回收到原料氣中，濃縮后的殘液中甲醇重量百分比含量小于0.5%回收到吸收塔，在降低吸收塔進(jìn)口溫度的同時，提高系統(tǒng)熱回收效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的方法，其特征在于:進(jìn)入真空槽的甲醛液體溫度為50-70°C，甲醛液體在真空槽內(nèi)的停留時間為5-30分鐘，控制真空槽絕對壓力為0.l-60KPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的方法，其特征在于:所述濃縮蒸發(fā)器設(shè)置在氧化反應(yīng)器出口與吸收塔進(jìn)口之間，利用反應(yīng)氣110-160°C的余熱對甲醇蒸發(fā)器的殘液進(jìn)行濃縮蒸發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的方法，其特征在于:濃縮蒸發(fā)器采用連續(xù)蒸發(fā)或間歇蒸發(fā)；甲醇蒸發(fā)器的熱源采用蒸汽、熱水或者吸收塔循環(huán)液。
5.一種銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的裝置，其特征在于:包含依次布置的空氣過濾器、風(fēng)機、甲醇蒸發(fā)器、三元加熱器、氧化反應(yīng)器和吸收塔，在氧化反應(yīng)器出口與吸收塔進(jìn)口之間設(shè)置濃縮蒸發(fā)器，利用反應(yīng)余熱對甲醇蒸發(fā)器的殘液在90-110°C條件下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，殘液中的甲醇隨水蒸發(fā)，水蒸氣與甲醇蒸汽混合氣體回收到原料氣中，濃縮后的殘液中甲醇重量百分比含量小于0.5%回收到吸收塔，在降低吸收塔進(jìn)口溫度的同時，提高系統(tǒng)熱回收效率；在吸收塔底部出口設(shè)有真空槽，吸收塔底部甲醇重量百分比含量為0.5-5.0%的甲醛液體，經(jīng)熱回收降溫后，部分采出 進(jìn)入真空槽，真空槽底部排出的甲醛液體中的甲醇重量百分比含量小于0.5%作為甲醛產(chǎn)品輸送到產(chǎn)品儲槽，真空槽頂部解析的氣體含有水蒸氣、甲醇蒸汽和少量甲醛氣體輸送到風(fēng)機進(jìn)口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的裝置，其特征在于:真空槽液體進(jìn)口與吸收塔底部液體出口相連接，真空槽頂部氣體出口與風(fēng)機進(jìn)口相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的裝置，其特征在于:濃縮蒸發(fā)器采用連續(xù)蒸發(fā)或間歇蒸發(fā)；甲醇蒸發(fā)器的熱源采用蒸汽、熱水或者吸收塔循環(huán)液。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的裝置，其特征在于:所述的甲醇蒸發(fā)器為復(fù)合蒸發(fā)器或者單一的甲醇蒸發(fā)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種銀法甲醛工藝中降低甲醇含量的方法及裝置，屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是銀法甲醛工藝的吸收塔底部的甲醛液體，經(jīng)熱回收降溫后，部分采出進(jìn)入真空槽，真空槽頂部解析的氣體輸送到空氣風(fēng)機進(jìn)口；在氧化反應(yīng)器出口與吸收塔進(jìn)口之間設(shè)置濃縮蒸發(fā)器，利用反應(yīng)余熱對蒸發(fā)器的殘液在90-110℃條件下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，殘液中的甲醇隨水蒸發(fā)，水蒸氣與甲醇蒸汽混合氣體回收到原料氣中，濃縮后的殘液中甲醇重量百分比含量小于0.5%回收到吸收塔。本發(fā)明在降低吸收塔進(jìn)口溫度的同時，提高系統(tǒng)熱回收效率；降低了吸收塔水冷器負(fù)荷，降低冷卻水消耗，實現(xiàn)了殘液100%分級回收，回收的甲醇沒有返混現(xiàn)象，達(dá)到節(jié)能、降耗、環(huán)保的目的。
文檔編號C07C47/055GK103086854SQ20131005866
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者景玉國 申請人:河北凱躍化工集團有限公司