本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)工藝及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,主要涉及甲醛與氣相甲醛法聚甲氧基二甲醚聯(lián)合生產(chǎn)的工藝和裝置。
背景技術(shù):
目前工業(yè)生產(chǎn)甲醛的過程中,為了提高吸收效率在吸收塔中加入軟水,由于甲醛在水中的濃度過高會(huì)自聚,因而需要加入大量軟水,利用這種方法吸收甲醛的效率偏低,并且后期需要處理大量的廢水。甲醛經(jīng)萃取步驟后會(huì)副產(chǎn)出大量的稀甲醛,現(xiàn)有工藝處理稀甲醛時(shí),由于含水量較高,用稀甲醛制作其它產(chǎn)品蒸餾時(shí)會(huì)消耗更多的蒸汽,大大增加了處理成本,不利于持續(xù)生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:針對(duì)上述存在的問題和缺陷,本發(fā)明提供了一種高濃甲醛生產(chǎn)與氣相甲醛法聚甲氧基二甲醚聯(lián)合生產(chǎn)的工藝裝置和方法,將異辛醇作為吸收劑引入吸收塔中,由于異辛醇與甲醛反應(yīng)成半縮醛,解決了甲醛聚合的問題,并且大幅提高了甲醛的吸收效率。在聚甲氧基二甲醚生產(chǎn)過程中,異辛醇又可作為甲醛的萃取劑循環(huán)使用,提高了資源利用率,降低了生產(chǎn)成本,減少了整個(gè)系統(tǒng)的廢水產(chǎn)生量,對(duì)環(huán)境友好。
技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種高濃甲醛生產(chǎn)與氣相甲醛法聚甲氧基二甲醚聯(lián)合生產(chǎn)裝置,包括依次連接的甲醇氧化單元、甲醛吸收單元、甲醛萃取單元、甲醛解析單元和聚甲氧基二甲醚反應(yīng)單元,其中:
所述甲醛吸收單元內(nèi)設(shè)有吸收劑管線,所述甲醛解析單元設(shè)有吸收劑出口和甲醛出口,所述吸收劑出口接入吸收劑管線,所述甲醛出口與聚甲氧基二甲醚反應(yīng)單元連接。
作為優(yōu)選,所述吸收塔選用的吸收劑為異辛醇。
作為優(yōu)選,所述甲醛吸收單元為兩臺(tái)串聯(lián)運(yùn)行的吸收塔。
作為優(yōu)選,還包括連接在聚甲氧基二甲醚反應(yīng)單元后的DMMn精制裝置。
本發(fā)明還提供了一種高濃甲醛生產(chǎn)與氣相甲醛法聚甲氧基二甲醚聯(lián)合生產(chǎn)工藝方法,主要包括以下步驟:
步驟一、以新鮮甲醇為原料,在甲醇氧化單元內(nèi)反應(yīng)生成甲醛氣體,并將甲醛氣體通入甲醛吸收單元,吸收得到甲醛混合溶液;
步驟二、步驟一中得到的甲醛混合溶液送入甲醛萃取單元進(jìn)行分層,上層為甲醛與異辛醇的萃取相,下層為稀甲醛溶液,將所述甲醛與異辛醇的萃取相送入甲醛解析單元,解析出氣態(tài)甲醛和異辛醇;
步驟三、將步驟二中的氣態(tài)甲醛引入聚甲氧基二甲醚反應(yīng)單元,并引入甲縮醛與氣態(tài)甲醛反應(yīng)生成聚甲氧基二甲醚。
作為優(yōu)選,步驟一中反應(yīng)生成的甲醛氣體濃度為37~55%。
作為優(yōu)選,步驟二中所述的稀甲醛溶液濃度為10~40%。
有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):使用異辛醇作為吸收劑時(shí),高了甲醛的吸收效率,在無水的情況下解決了甲醛聚合問題,減少了整個(gè)工藝的用水量,降低了廢水處理難度,整個(gè)工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高,節(jié)能環(huán)保。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述高濃甲醛生產(chǎn)與氣相甲醛法聚甲氧基二甲醚聯(lián)合生產(chǎn)的工藝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡明本發(fā)明,應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍,在閱讀了本發(fā)明之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
如圖1所示,一種高濃甲醛生產(chǎn)與氣相甲醛法聚甲氧基二甲醚聯(lián)合生產(chǎn)裝置,包括依次連接的甲醇氧化單元、甲醛吸收單元、甲醛萃取單元、甲醛解析單元和聚甲氧基二甲醚反應(yīng)單元,其中:
所述甲醛吸收單元內(nèi)設(shè)有吸收劑管線,所述甲醛解析單元設(shè)有吸收劑出口和甲醛出口,所述吸收劑出口接入吸收劑管線,所述甲醛出口與聚甲氧基二甲醚反應(yīng)單元連接。其生產(chǎn)過程為:以新鮮甲醇為原料,在甲醇氧化單元內(nèi)反應(yīng)生成甲醛氣體(濃度為50%),并將甲醛氣體通入甲醛吸收單元,吸收得到甲醛混合溶液,此時(shí)混合溶液中含有甲醛和異辛醇;將得到的甲醛混合溶液送入甲醛萃取單元進(jìn)行分層,上層為甲醛與異辛醇的萃取相,下層為稀甲醛溶液,將所述甲醛與異辛醇的萃取相送入甲醛解析單元,解析出氣態(tài)甲醛和異辛醇,此時(shí)氣態(tài)甲醛的濃度為90%;將得到的氣態(tài)甲醛引入聚甲氧基二甲醚反應(yīng)單元,并引入甲縮醛與氣態(tài)甲醛反應(yīng)生成聚甲氧基二甲醚。本發(fā)明各物質(zhì)的濃度均采用質(zhì)量百分比。
本實(shí)施中,所述甲醛吸收單元為兩臺(tái)串聯(lián)運(yùn)行的吸收塔,在實(shí)際生產(chǎn)時(shí),一臺(tái)單獨(dú)的吸收塔的吸收效率并不高,兩臺(tái)吸收塔能夠充分利用吸收劑,提高甲醛的吸收效率,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。
在甲醛萃取單元中還產(chǎn)生了少量的副產(chǎn)物稀甲醛,可以作為生產(chǎn)甲縮醛的原料或作為甲醛外售或制作成其它產(chǎn)品,由于使用異辛醇代替軟水作為吸收劑,使得稀甲醛的含水量較低,以稀甲醛作為原料制作其它產(chǎn)品時(shí)蒸餾所消耗的蒸汽量會(huì)大幅減小,降低生產(chǎn)所需能耗。
為了提高產(chǎn)品質(zhì)量,本實(shí)施例在聚甲氧基二甲醚反應(yīng)單元后加裝了DMMn精制裝置,可以按照生產(chǎn)需要對(duì)聚甲氧基二甲醚進(jìn)行深度加工。
在本發(fā)明的聚甲氧基二甲醚生產(chǎn)過程中,主要將生產(chǎn)高濃甲醛工藝與聚甲氧基二甲醚工藝配套起來,使得一次生產(chǎn)甲醛的濃度大幅提高,并使用了異辛醇作為吸收劑和萃取劑,提高了甲醛的吸收效率,降低了生產(chǎn)用水量,減少了稀甲醛的產(chǎn)生量。利用甲醇為原料生產(chǎn)高濃甲醛的工藝成熟,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,與聚甲氧基二甲醚工藝配套生產(chǎn),能較大降低聚甲氧基二甲醚的成本,同時(shí)異辛醇的循環(huán)利用,避免了水資源浪費(fèi),系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水量大幅下降,對(duì)環(huán)境更加友好。