[发明专利]一种利用黄磷尾气制取草酸的方法

说明书

本发明公开了一种利用黄磷尾气制取草酸的方法，其主要包括三大步骤：（1）甲酸钠制取；（2）草酸钠制取；（3）草酸制取。本发明是以黄磷尾气为原料，通过甲酸钠、自供热流态化脱氢、钙钡离子交换等方法组合制取草酸，达到能源利用和消除重金属污染之目的，属节能减排和环境保护领域。该技术为黄磷尾气资源化利用开辟了一条新路，利用工业废气取代化石燃料所产生的减排效果，该技术只需增加适当的投资，不需要化石燃料，节能减排效果非常显著。

技术领域

本发明涉及节能减排和环境保护技术领域，具体是一种以黄磷尾气为原料，通过甲酸钠、自供热流态化脱氢、钙钡离子交换等方法组合制取草酸的方法。

背景技术

草酸是重要的有机工业原料。草酸可以用于化学品合成，如草酰胺，草酸酯，草酸盐等基础化工产品的制备；草酸可以用于制药行业，在医药中常被用作制造抗菌素、冰片等药物；草酸及其衍生物是许多药品生产那的中间体，如用于生产色甘酸钠、异唑肼。

草酸及其盐类和酯类在金属清洗、金属表面处理、纺织印染、皮革加工、稀土元素提取、医药生产和聚合物、催化剂制备方面获得了广泛应用。

草酸可用于稀土元素的提取、分离和精制，在稀土溶液中加入饱和草酸溶液，即可产生草酸盐RE₂(C₂O₄)₂，草酸盐在常压下煅烧即得稀土氧化物。

草酸可用于纺织和印染加工行业，作为漂白剂用于纺织品的清洗，作还原剂用于毛织物的染色，草酸还是染料中间体的原材料；在皮革行业，草酸中用作鞣革剂、脱色剂等；草酸还可用作聚合物的合成，油脂行业中酯的精制等。

草酸最大的用户将是化工行业，大量用于生产草酸二甲酯，然后用于加氢生产乙二醇。

草酸市场需要量很大，大部分用于出口。

当前草酸的生产方法主要是利用石油加工产品如烯烃、炔烃、醇类及醛类氧化法，由于原料供应和价格等因素的限制，产量很低。也有用甲酸钠法生产草酸的，该生产方法污染严重，生产成本很高，不能大规模生产，产量也很低。

黄磷尾气富含一氧化碳，含CO80~90%（vol.），H₂ 5～7%，热值10750∽12000kJ/Nm³,属中热值煤气。黄磷尾气应归属煤气的一特例，可作为燃料气和合成气使用，利用黄磷尾气中丰富的一氧化碳，净化可作为一碳化工原料气，根据需要可合成多种化工产品，如合成甲酸钠、甲醇、二甲醚、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等碳一化工产品，也可作为合成氨原料气。

黄磷尾气中的一氧化碳可用气相偶联法将一氧化碳转变为草酸,不仅原料易得、经济、无污染,变废为宝,该法前景广阔, 当由于合成工艺要求高，工艺复杂，尚在研究中，很难在较短时间内实现工业化。

发明内容

为克服上述存在之不足，本发明的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种利用黄磷尾气制取草酸的方法，该方法以黄磷尾气为原料，通过甲酸钠、自供热流态化脱氢、钙钡离子交换等方法组合制取草酸，达到能源利用和消除重金属污染之目的，节能减排、环境保护。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：一种利用黄磷尾气制取草酸的方法，其包括以下操作：

S1、脱除黄磷尾气中的CO2：将黄磷尾气经除尘、脱硫、脱磷净化后，加压至1.8-2.0MPa，将黄磷尾气中的CO2脱至50mg/Nm3以下；

S2、制取甲酸钠：将脱碳后的黄磷尾气和NaOH溶液加入在合成反应塔中，在150～200℃，1.8MPa下反应生成浓度为36～37%甲酸钠；将甲酸钠溶液进行真空蒸发，甲酸钠溶液甲酸钠含量浓缩至平均75%，然后冷却结晶，分离得含水量5%的固体甲酸钠；