CN101117313A - 一种高效节能的甲酸盐溶液合成新工艺 - Google Patents

Abstract

本发明为利用一氧化碳气体与可溶性强碱液在较低的压力下直接合成甲酸盐溶液的新工艺，其特点在于合成反应的工艺流程为上升反应与下降反应交替进行，主反应区的压力可以低至0.9－1.1MPa，反应原料只需要加热到90℃以上即可送入合成反应器中，合成反应过程中不需要控制温度，进入合成器的原料碱液的浓度为5.5－10mol/L(传统工艺3－5mol/L)，合成的甲酸盐溶液的浓度最高能达到11mol/L；本发明的核心是高效节能。

Description

一种高效节能的甲酸盐溶液合成新工艺

技术领域：

本发明是一种利用一氧化碳气体直接合成甲酸盐的工艺技术，产品属于一碳化学品的范畴。

技术背景：

目前我国甲酸盐产品的工业生产方法主要有三个，其一是直接用甲酸与相应的碱中和而得，这叫酸碱中和法；其二是由其它的化工过程附产，这叫附产法，如生产季戊四醇附产甲酸钠；其三是一氧化碳气体与可溶性强碱溶液加温加压直接合成，这叫直接合成法，最典型的就是：烧碱与一氧化碳直接合成甲酸钠，其反应原理在很多的有机化学教课书中可以看到，但是，目前国内用一氧化碳气体与可溶性强碱溶液直接合成甲酸盐的合成条件一直没有取得重大突破，其技术难点在于：1.合成压力控制较高，一般都在1.3-2.0MPa，使得气体压缩机耗能大，维修费用高；2.对原料气中一氧化碳的纯度要求高，一般都要求大于90％，在绝大多数情况下都得对一氧化碳的进行提浓处理，使得气体处理费用高；3.反应料预热温度要求较高，一般要求预热到130℃，蒸汽耗量大；4.由于工艺装备不合理，进入合成反应器的原料碱的浓度提不高(一般在3-5mol/l)，使得合成后得到的液体甲酸盐产品的浓度低，后工序对溶液进行浓缩时要消耗较多的蒸汽。由于这四方面的原因，使得现有工艺的能耗高，装置能力低，最终使得甲酸盐产品的生产成本高。

发明内容：

本发明针对目前一氧化碳气体直接合成甲酸盐工艺存在的四大不足，经过多套实验装置反复实验，找到了解决前述问题的办法。

本发明从设备改型入手，改善气液传质条件，将传统的气体上升反应流程改为上升反应与下降反应交替流程，极大地提高了传质效果，通过对传统流程的改造，达到了以下效果：

第一：本发明的工艺能够使用低含量的一氧化碳生产合格的甲酸盐产品(CO含量可以低至60％)，使得一些含一氧化碳浓度低的工业废气不经提浓处理而直接利用成为可能。

第二：本发明的原料碱预热到90℃就可以送入合成系统进行反应，克服了传统工艺需要加热到130℃以上的缺点；本发明的合成反应过程不需要对反应温度进行任何控制就能够正常生产。

第三：本发明的工艺将主反应区的压力控制在0.9-1.1MPa以内，克服了传统工艺需要1.3-2.0MPa才能正常反应的缺点，同时也否定了合成反应压力低于1.0MPa不能不反应的说法，大大地降低了原料气压缩机的电能消耗。

第四：本发明最关键的内容就是进入反应器的原料碱的浓度有了大幅度的提高了，传统的合成工艺配制原料碱的浓度一般为3-5mol/l，实际工业生产中按4mol/l的浓度来配制，本发明采用的原料碱浓度在5.5-10mol/l，这就使得后工序浓缩溶液时所消耗的蒸汽大幅度下降。

由于上述四个方面的改进，使得一氧化碳气体与可溶性强碱溶液直接合成甲酸盐的能耗大幅度下降，劳动生产率翻倍提升，产品制造成本大幅度下降。

附图说明：

附图1是传统的碱与一氧化碳气直接合成甲酸盐溶液的工艺流程图。

附图2是本专利所采用的碱与一氧化碳气直接合成甲酸盐溶液的工艺流程图。

Claims (4)

1.本发明涉及的原料为：含量不低于60％的一氧化碳气体、可溶性强碱溶液。

2.本发明使用的原料碱浓度在5.5-10mol/L之间。

3.本发明合成反应的主反应区压力控制在0.9-1.1MPa。

4.本发明预热原料为低温预热，其预热温度可以低至为90℃，同时本发明不对合成反应的温度作任何控制。

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