[发明专利]一种同时生产浓甲醛及工业甲醛的方法

说明书

本发明涉及化工操作技术领域，属化学、冶金类。

浓甲醛是甲醛衍生物的主要原料，以往生产甲醛是以甲醇、空气、水蒸汽作为原料混和气在蒸发器内混合，然后输到反应器中，反应温度在600～700℃，在银催化剂作用下生成气相甲醛。其主反应式如下：

此外，在反应中还会发生下列副反应：

为防止或减少副反应的发生，并防止甲醛分解，转化后的反应气经列管被骤冷到90～95℃，然后进入吸收塔吸收。生成甲醛液体，未被吸收的气体则经燃烧后排到大气中。在骤冷过程中，将有部份可凝性气体冷凝，并聚集在反应器底部，以往这部份冷凝液都是与甲醛一起经管道引入吸收塔中的，冷凝液浓度为25～35%。在生产高浓甲醛的过程中，由于这部份低浓度冷凝液的加入，将会降低吸收液的浓度，而为提高吸收液的浓度，就需采用高浓甲醛工艺来制取，由于高浓甲醛中气体含水量减少，因此极易堵塞管道，同时增加吸收过程中的逃逸量。所以、以往的高浓甲醛都是采用低浓甲醛即工业甲醛脱水来制取，这种制取高浓甲醛的方法，会产生大量含有10%左右甲醛的液体而无法处理，污染环境。

本发明的目的就是提供一种生产稳定、低消耗、同时生产浓甲醛及工业甲醛的生产方法。

本发明是如下实施的：首先依现有技术将可以制取45～55%（重量）浓度甲醛的原料气输入反应器中，在600～700℃，在银催化剂作用下发生化学反应，转化后的反应气经列管被骤冷到90～95℃，生成高浓甲醛气体，同时产生25～35%（重量）浓度的冷凝液。现有技术是将这两种生成物一起输到吸收塔中吸收。本发明则在反应器后的工序中设有三个吸收塔，在反应器生成高浓甲醛气体及冷凝液分别通过管道进入第一吸收塔和第二吸收塔。第一吸收塔设有高浓甲醛液体出口、气相甲醛出口及高浓气相甲醛进口，其气相甲醛出口与第二吸收塔的气相进口相通，第二吸收塔还设有工业甲醛出口、气相甲醛出口及烯释甲醛进口，其气相甲醛出口与第三吸收塔气相进口相通，第三吸收塔还设有回收液出口、尾气出口及水进口，回收液出口与反应器的冷凝液出口经管道连通并与第二吸收塔稀释甲醛进口相通。第一吸收塔的高浓甲醛液体出口可经管道、阀门与第二吸收塔的稀释甲醛进口相通。依照上述装置配备再加上技术操作即可达到同时生产浓甲醛及工业甲醛的目的，其工艺流程如下;首先依现有技术取以生产45～55%浓度甲醛工艺条件控制的甲醛转化气输到反应器中，在反应温度600～700℃下，在银催化剂作用下发生化学反应，转化后的反应气经裂管被骤冷到90～95℃，生成高浓甲醛气体，同时产生25～35%（重量）浓度的冷凝液。高浓甲醛气体通过管道及第一吸收塔高浓气相甲醛进口输到第一吸收塔，按现有技术工艺流程操作即可得到高于或等于52%（重量）浓度的甲醛液体，并从高浓甲醛液体出口取出。此时高浓甲醛液体温度控制在60℃以上，以防止甲醛固化，堵塞管道，最好温度控制在60～65℃之间。在第一吸收塔高浓甲醛气体并不能全部液化，还余有一部份气相甲醛，由于主吸收成为液体甲醛，因此余下的气相甲醛浓度降低，这部份气相甲醛将通过第一吸收塔气相甲醛出口、管道及第二吸收塔气相进口进入第二吸收塔进行二次吸收，生成37%（重量）浓度的工业甲醛，并从工业甲醛出口取出，此工业甲醛温度控制在35℃以上，最好在35～40℃之间。第二吸收塔内没有被吸收的气相甲醛浓度再一次降低，浓度在10%左右，通过第二吸收塔气相甲醛出口、管道及第三吸收塔气相进口进入第三吸收塔，第三吸收塔不再设有现有工艺的甲醛吸收液，其引导气相甲醛液化的液体为水;通过水进口供给，第三吸收塔可将第二吸收塔排出的气相甲醛再一次吸收。生成浓度很低的甲醛回收液，余下不能吸收的气体即尾气从尾气出口排到本系统外。第三吸收塔的甲醛回收液将与反应器生成的冷凝液一起输到第二吸收塔内，作为引导气相甲醛液化的液体，如果此液体浓度低到不能作为引导生成37%（重量）浓度的甲醛，可将第一吸收塔高浓液体甲醛引入使其浓度提高。这样，第二吸收塔就可生产出37%浓度的工业甲醛。这样，利用现有技术设备，依照上述方法及设备配置，在不产生废水情况下充分利用了甲醛转化气，同时生产高浓甲醛和工业甲醛。且生产稳定，工艺简单，低消耗。