一種甲醛生產(chǎn)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及甲醛相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種甲醛生產(chǎn)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)甲醛生產(chǎn)方法主要為銀法甲醛工藝。銀法甲醛工藝的優(yōu)點是投資小，動力消耗低，甲醛產(chǎn)品成本低，因而成為使用最廣泛的甲醛生產(chǎn)工藝。銀法甲醛工藝又可細(xì)分為傳統(tǒng)銀法、尾氣循環(huán)法、甲醇循環(huán)法三種工藝，相比較而言甲醇循環(huán)法能耗、物耗都比較低，但仍存在著設(shè)備多、工藝流程長、廢熱鍋爐壽命短、開停車操作復(fù)雜的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決上述工藝存在的缺點與不足，提供一種流程更短、設(shè)備投資更低、能耗物耗更低、反應(yīng)器廢熱鍋爐壽命長、易于操作控制的甲醛生產(chǎn)方法及裝置。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種甲醛生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
[0006]步驟一、甲醇-空氣-水蒸氣三元氣形成階段；
[0007]步驟二、進行甲醛制備反應(yīng)；
[0008]步驟三、進行甲醛的制備吸收；其中，甲醛制備吸收過程包括稀甲醇從最末吸收段通過計量采入蒸發(fā)器蒸發(fā)段的步驟；
[0009]其中，甲醇、水或回收的含甲醇和/或甲醛的廢水直接噴淋至蒸發(fā)器加熱蒸發(fā)段的上方，空氣從蒸發(fā)器洗滌段的下方進入，氣、液兩相逆向接觸，液相被蒸發(fā)，形成所述甲醇-空氣-水蒸氣三元氣；所述甲醇-空氣-水蒸氣三元氣經(jīng)過熱、過濾、阻火后進入反應(yīng)器進行反應(yīng)，生成高溫甲醛混合氣體，再經(jīng)廢熱鍋爐回收高溫甲醛混合氣體的廢熱生產(chǎn)水蒸氣，然后氣體進入吸收塔進行吸收，同時利用高溫甲醛混合氣對采出的成品進行脫醇，稀甲醇從吸收塔上部采出回到蒸發(fā)器重新利用。
[0010]其中，進入蒸發(fā)器的空氣，先經(jīng)過洗氣塔/段洗滌，洗氣塔/段內(nèi)部設(shè)有填料段；洗滌液為含甲醇和/或甲醛的廢水，或者為清水；設(shè)有循環(huán)泵循環(huán)洗滌。
[0011]其中，所述含甲醇和/或甲醛的廢水為甲醛吸收塔最末級吸收液。
[0012]其中，所述蒸發(fā)器加熱蒸發(fā)段的加熱結(jié)構(gòu)為翅片管結(jié)構(gòu)，或者翅片管與填料的組合結(jié)構(gòu)。
[0013]其中，所述蒸發(fā)器加熱蒸發(fā)段的熱源為熱甲醛或水蒸氣。
[0014]其中，所述甲醇、水或回收的含甲醇和/或甲醛的廢水在加熱蒸發(fā)段被全部蒸發(fā)。
[0015]其中，所述廢熱鍋爐上下管板采用凹面撓性薄管板，所述下管板與廢熱鍋爐外筒采用膨脹節(jié)連接。
[0016]其中，所述吸收塔具有內(nèi)換熱結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)換熱結(jié)構(gòu)為翅片管結(jié)構(gòu)或翅片管與填料的組合結(jié)構(gòu)。
[0017]其中，所述的含甲醇和/或甲醛的廢水，優(yōu)選吸收塔次末級吸收液，其流程為次末級吸收段底部一洗氣塔/段填料上部噴淋一洗氣塔/段底部一循環(huán)泵一次末級吸收段頂部和次次末級吸收段頂部。
[0018]一種甲醛生產(chǎn)裝置，用于實現(xiàn)上述甲醛生成方法，所述裝置包括蒸發(fā)器、反應(yīng)器、吸收塔；
[0019]所述蒸發(fā)器為立式結(jié)構(gòu)，由下至上依次包括洗滌段、加熱蒸發(fā)段、過熱段、混合氣過濾段、阻火段，其中，所述蒸發(fā)段的加熱結(jié)構(gòu)為翅片管結(jié)構(gòu)或翅片管與填料的組合結(jié)構(gòu)；
[0020]所述反應(yīng)器包括三部分，上面是反應(yīng)器上蓋，中間是觸媒室和廢熱鍋爐，下面是下封頭，其中，所述廢熱鍋爐上下管板采用凹面撓性薄管板，所述下管板與廢熱鍋爐外筒采用膨脹節(jié)連接。
[0021]所述吸收塔為一塔立式結(jié)構(gòu)，由多個吸收段構(gòu)成，每段頂部設(shè)有液體分布器，除第一吸收段外，各段底部設(shè)有液體收集器，下面2?3段為填料結(jié)構(gòu)，其余上面各段為翅片管結(jié)構(gòu)或翅片管與填料的組合結(jié)構(gòu)。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明實施例的甲醛生產(chǎn)方法，蒸發(fā)器內(nèi)部設(shè)置高效翅片管加熱器，使原料液噴入即汽化，所以生產(chǎn)指標(biāo)非常容易控制，只要控制好各物料進入蒸發(fā)器的流量就可以了，不必調(diào)節(jié)很難穩(wěn)定的蒸發(fā)溫度和殘液濃度，因而可以實現(xiàn)裝置快速開車；蒸發(fā)工序不必設(shè)置甲醇循環(huán)泵，節(jié)省了電耗；廢熱鍋爐因采用內(nèi)膨脹節(jié)和撓性薄管板，可大幅降低因觸媒層溫度不均造成的應(yīng)力，鍋爐壽命大大延長；吸收塔后面不進行廢熱回收的幾個吸收段采用內(nèi)置翅片管式冷卻盤管，可簡化工藝流程，并降低甲醛吸收液循環(huán)泵電耗。
【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明:
[0024]圖1是本發(fā)明實施例一的工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明實施例二的工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖簡圖；
[0026]圖3是本發(fā)明實施例三的工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)簡圖；
[0027]圖4是本發(fā)明實施例四的工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)簡圖；
[0028]圖5是本發(fā)明實施例五的工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)簡圖。
[0029]其中，1.蒸發(fā)器，2.反應(yīng)器，3.吸收塔，4.洗滌段，5.蒸發(fā)段，6.過熱段，7.混合氣過濾段，8.阻火段，9.第一吸收段，10.第二吸收段，11.第三吸收段，12.第四吸收段，13.第五吸收段。
【具體實施方式】
[0030]現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本工藝流程及設(shè)備結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0031]本發(fā)明實施例提供了一種甲醛生產(chǎn)方法，如圖1所示，包括如下步驟:步驟一、形成甲醇-空氣-水蒸氣三元氣形成階段；步驟二、進行甲醛制備反應(yīng)；步驟三、進行甲醛的制備吸收；其中，甲醛制備吸收過程包括稀甲醇從最末吸收段通過計量采入蒸發(fā)器蒸發(fā)段的步驟。
[0032]其中，所述的步驟一包括:
[0033]I)空氣從蒸發(fā)器I的洗滌段4的下部進入，通過上面的填料與洗滌液逆向接觸，洗滌液中部分水和甲醇被蒸發(fā)，同時空氣被洗滌凈化；
[0034]2)甲醇與回收的來自末級吸收段的稀甲醇或其他含甲醇廢水或清水直接噴淋到蒸發(fā)器I加熱蒸發(fā)段5的上方，在加熱蒸發(fā)段5內(nèi)置加熱管中熱甲醛的加熱下，全部汽化，并與從水洗段來的空氣混合形成甲醇-空氣-水蒸氣三元氣，其中含微量甲醛。
[0035]其中，所述的三元氣可以按照氧醇摩爾比為0.32?0.42的比例進行混合。優(yōu)選的，所述的三元氣按照氧醇摩爾比優(yōu)選為0.35?0.37的比例進行混合。
[0036]所述的步驟二包括:
[0037]I)三元氣經(jīng)除霧、過熱到100?130°C、過濾、阻火后進入反應(yīng)器2 ;
[0038]2)三元氣在銀催化劑催化、600°C?650°C的高溫條件下進行甲醇的脫氫氧化反應(yīng)，生成甲醛混合氣；
[0039]3)甲醛混合氣經(jīng)反應(yīng)器2下部的廢熱鍋爐回收廢熱生產(chǎn)水蒸氣，同時甲醛混合氣被冷卻。
[0040]所述的步驟三包括:
[0041]I)離開廢熱鍋爐的甲醛混合氣進入吸收塔3，由下向上依次通過各吸收段，除霧后離開吸收塔3 ;
[0042]2)第一吸收段9底部吸收液直接采出，或一部分吸收液不經(jīng)過冷卻循環(huán)回一段頂部噴淋一部分采出。采出液為甲醛產(chǎn)品。
[0043]3)第二吸收段10循環(huán)液先進入蒸發(fā)段5內(nèi)部的換熱器為蒸發(fā)段供熱同時自身被冷卻，再進入板式換熱器被冷卻水冷卻，之后回二段頂部噴淋。
[0044]4)吸收水或含甲醇甲醛廢水從末級吸收段上部加入，本吸收液不循環(huán)；或者末級吸收段加吸收水，次末級吸收段加含甲醇甲醛廢水。
[0045]5)其他中間各段如果是填料段的，吸收液外循環(huán)、冷卻后回到本段頂部噴淋；如果是內(nèi)置換熱段的，不設(shè)外置式冷卻器，吸收液可循環(huán)也可不循環(huán)。
[0046]相應(yīng)的，本發(fā)明實施例還提供了一種實施上述甲醛生產(chǎn)工藝的甲醛生產(chǎn)裝置，如圖1所示，其中，所述的甲醛生產(chǎn)裝置包括蒸發(fā)器1、反應(yīng)器2、吸收塔3。
[0047]所述蒸發(fā)器I為立式結(jié)構(gòu)，由下至上依次包括洗滌段4、加熱蒸發(fā)段5、過熱段6、混合氣過濾段7、阻火段8。其中蒸發(fā)段5的加熱結(jié)構(gòu)可以選擇各種加熱結(jié)構(gòu)，優(yōu)選翅片管結(jié)構(gòu)，更優(yōu)選翅片管+填料的組合結(jié)構(gòu)。
[0048]所述反應(yīng)器2包括三部分，上面是反應(yīng)器2上蓋，中間是觸媒室和廢熱鍋爐，下面是下封頭。其中，所述的廢熱鍋爐上下管板采用凹面撓性薄管板，所述下管板與廢熱鍋爐外筒采用膨脹節(jié)連接。
[0049]所述吸收塔3為一塔立式結(jié)構(gòu)，由多個吸收段構(gòu)成，一般為5?6段，每段頂部設(shè)有液體分布器，除第一吸收段外，各段底部設(shè)有液體收集器。所述吸收塔3下面2?3段為普通填料塔結(jié)構(gòu)，上面幾段為翅片管結(jié)構(gòu)或翅片管與填料的組合結(jié)構(gòu)。其