[发明专利]甲醛生产中反应热回收利用系统

说明书

本申请涉及一种甲醛生产中反应热回收利用系统，属于化工生产设备技术领域，其包括设在急冷段和吸收塔之间的冷却段和甲醇预热段，经急冷段冷却后的反应气依次经冷却段和甲醇预热段后进入吸收塔；甲醇依次经过甲醇预热段和冷却段后进入甲醇蒸发器。本申请具有提高甲醛生产中反应热的利用率的效果。

技术领域

本申请涉及化工生产设备的领域，尤其是涉及一种甲醛生产中反应热回收利用系统。

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。

目前，现有的可参考公告号为CN105218334A的中国专利，其公开了一种甲醇生产方法，包括以下步骤，将甲醇通入甲醇再沸器，然后对所述甲醇再沸器进行加热使其中的甲醇气化，气化后的甲醇通入四元气体混合器，同时向所述四元气体混合器通入热蒸汽、加热空气以及加热后的尾气；将混合后的四元气体通过过滤之后通入装有催化剂的氧化器中进行氧化反应，然后将氧化后的混合气体通过氧化器内部的急冷段进行冷却，将冷却后的混合气体依次通入第一吸收塔内进行吸收。

但是，甲醇和空气在氧化器的触媒床内的反应温度为630-650℃，反应气离开触媒床通过急冷段冷却后，使反应气的温度下降至200℃以下后，通入吸收塔吸收。这样，氧化反应产生的热量由冷水带走，不仅造成大量的热量被浪费，而且还要消耗大量的冷却水。

发明内容

为了提高甲醛生产中反应热的利用率，本申请提供一种甲醛生产中反应热回收利用系统。

本申请提供的一种甲醛生产中反应热回收利用系统采用如下的技术方案：

一种甲醛生产中反应热回收利用系统，包括设在急冷段和吸收塔之间的冷却段和甲醇预热段，经急冷段冷却后的反应气依次经冷却段和甲醇预热段后进入吸收塔；甲醇依次经过甲醇预热段和冷却段后进入甲醇蒸发器。

通过采用上述技术方案，实际使用时，将室温的甲醇首先经过甲醇预热段与进入甲醇预热段的反应气进行热量交换，对甲醇预热；然后，从甲醇预热段输出的甲醇进入冷却段，与冷却段的反应气进行热量交换，对甲醇进一步加热，使得甲醇从冷却段输出的已经有部分甲醇气化，形成甲醇气液混合物，气化的甲醇输入甲醇蒸发器中为甲醛反应器中制备甲醛提供甲醇气体。因此，利用反应气的热量对甲醇进行加热，充分利用甲醛合成中产生的反应热，提高甲醛生产中反应热的利用率，从而降低能耗，同时还能减轻甲醇蒸发器的热负荷。

另外，急冷段输出的反应气依次经过冷却段和甲醇预热段后进入吸收塔，由于反应气在冷却段、甲醇预热段均与甲醇有热量交换，则进入吸收塔内的反应气的温度大大降低，从而降低了吸收塔的热负荷。

优选的，所述甲醇从甲醇预热段输出后的温度为65-70℃，从冷却段输出后的温度为76-79℃。

通过采用上述技术方案，甲醇蒸发器蒸发的气体甲醇需要进入甲醛反应器内部，因此将甲醇气化压力定为70-75Kpa，而在该气化压力下，甲醇的气液平衡温度为75℃，需要将甲醇蒸发器温度大于75℃。因此，从冷却段输出的甲醇温度为76-79℃，能够直接进入甲醇蒸发器内进行使用。

优选的，所述甲醇从冷却段输出后部分气化的甲醇进入甲醇蒸发器，没有气化的甲醇液体进入再沸器。

通过采用上述技术方案，从冷却段输出的甲醇进行气液分离，将液态甲醇直接分离至再沸器中，能避免液体甲醇进入甲醇蒸汽器。

优选的，所述反应气从甲醇预热段输出后的温度为90-100℃。

通过采用上述技术方案，在设置冷却段和甲醇预热段之前，进入吸收塔的反应气温度为130℃左右，而本申请中从甲醇预热段输出的反应气温度为90-100℃，即进入吸收塔的温度为90-100℃，大大降低了反应气进入吸收塔的温度，一方面提高了反应气的热量利用率，另一方面大大降低吸收塔的热负荷。