[发明专利]一种用于甲醛生产的氧化反应器及工艺

说明书

本申请涉及一种用于甲醛生产的氧化反应器及工艺，涉及甲醛生产的技术领域，其包括反应组件和急冷组件，还包括壳体和加热组件，壳体内沿壳体长度方向依次设置有反应区、急冷区和集气区，集气区与第一吸收塔相通，反应组件设置于反应区内，急冷区对半分隔为两个急冷室，两急冷室内通过外置冷水机流通冷媒，急冷组件设置有两件且分别设置于两个急冷室内，两急冷组件的两端均分别与反应区和集气区相通，加热组件可用于对任意一急冷室进行加热。本申请具有提高甲醛纯度的效果。

技术领域

本申请涉及甲醛生产的技术领域，尤其是涉及一种用于甲醛生产的氧化反应器及工艺。

背景技术

甲醛用途广泛，属生产工艺简单、原料供应充足的大众化工产品。是甲醇下游产品树中的主干，世界30%左右的甲醇都用来生产甲醛。甲醛溶液是一种浓度较低的水溶液，从经济角度考虑不便于长距离运输，所以一般都在主消费市场附近设厂，进出口贸易也极少。工业上主要采用甲醇氧化法和天然气直接氧化法生产。

甲醛进行生产时，首先是将作为原料的甲醇过滤，然后送入蒸发器进行加热，同时在蒸发器底部由鼓风机送入经除去灰尘和其它杂质的定量空气。空气鼓泡通过被加热45~50℃的甲醇层时被甲醇蒸汽所饱和，每升甲醇蒸汽和空气混合物中加入一定量的水蒸气以形成原料混合气。为了保障原料混合气在进入反应器后即进行反应，以及避免原料混合气中存在甲醇凝液，还需要对原料混合气进行过热。过热后的原料混合气再经过过滤器过滤含铁杂质后，进入氧化反应器，在催化剂的作用下，于380~650℃发生催化氧化和脱氢反应。出氧化反应器的反应气体利用第一吸收塔，将大部分甲醛吸收；未被吸收的气体再进入第二吸收塔底部，从塔顶加入一定量的冷水进行吸收。由第二吸收塔塔底才出的稀甲醛溶液经循环泵打入第一、第二吸收塔，作为吸收剂的一部分，自第一吸收塔塔底引出的吸收液经冷却器冷却后，由泵抽出，一部分返回第二吸收塔，另一部分送入冷却器冷却后得到产品，即为含1%甲醇的甲醛水溶液。

其中，用于氧化原料混合气的氧化反应器由两部分组成，上部分是反应组件，下部分是急冷组件，原料混合气在反应组件内进行催化反应，急冷组件用于对从反应组件出来的反应气体迅速冷却至100~130℃，以防止甲醛气体在高温下发生深度氧化等副反应；但也不能冷却道过低的温度，以免甲醛聚合，造成聚合物堵塞管道。

针对上述中的相关技术，本申请人发现，甲醛在急冷组件内的冷却温度大于100℃时，部分反应气体会继续发生深度氧化反应，产生甲酸，而如果在急冷组件内以低于100℃的温度进行冷却，反应气体内的甲醛会在急冷组件内聚合形成甲醛聚合物以堵塞管道，使得氧化器急冷段内部结垢，导致急冷组件内产生降温不足，降温不足会导致加热组件因为高温产生裂缝，因此，反应区输出的反应气体只能够在100℃以上的条件下进行急冷处理，导致反应气体内会含有一定量的甲酸，使得甲醛的纯度会大大降低，因此需要改进。

发明内容

本申请的目的是提供一种用于甲醛生产的氧化反应器及工艺，其具有减少甲酸生成量的效果，使得甲醛的纯度能够得到有效提高。

第一方面，本申请提供的一种用于甲醛生产的氧化反应器采用如下的技术方案：

一种用于甲醛生产的氧化反应器，包括反应组件和急冷组件，还包括壳体和加热组件，所述壳体内沿壳体长度方向依次设置有反应区、急冷区和集气区，所述集气区与第一吸收塔相通，所述反应组件设置于反应区内，所述急冷区对半分隔为两个急冷室，两所述急冷室内通过外置冷水机流通冷媒，所述急冷组件设置有两件且分别设置于两个急冷室内，两所述急冷组件的两端均分别与反应区和集气区相通，所述加热组件可用于对任意一急冷室进行加热。