CN113061219A - 一种多聚甲醛生产工艺 - Google Patents

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刘孝礼
刘旭涛
靳国庆
吕晓梅
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2/00Addition polymers of aldehydes or cyclic oligomers thereof or of ketones; Addition copolymers thereof with less than 50 molar percent of other substances
    • C08G2/08Polymerisation of formaldehyde

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Abstract

本发明涉及一种多聚甲醛生产工艺,包括以下步骤:1)产出甲醛气:将甲醇、空气和甲缩醛形成的混合气通入反应器通过催化剂催化反应产生甲醛气;2)甲醛气降温:将甲醛气通入换热设备,降低甲醛气温度;3)多聚甲醛结晶:将降温后的甲醛气通入喷雾干燥塔,同时向喷雾塔内喷入多聚甲醛细粉,多聚甲醛细粉作为结晶核促进多聚甲醛结晶形成多聚甲醛白色结晶粉末;4)多聚甲干燥:多聚甲醛白色结晶粉末在流化床中经热风干燥后得到多聚甲醛产品,所述多聚甲醛生产工艺,可实现节能减排,提升环保效益,且设备和运行成低。

Description

一种多聚甲醛生产工艺
技术领域
本发明涉及甲醛生产领域,尤其涉及装置一种多聚甲醛生产工艺。
背景技术
多聚甲醛(PF)具有纯度高、水溶性好、解聚完全、产品疏松、颗粒均匀等特点,它很好地解决了工业甲醛包装要求高、储存稳定性差、运输不便等问题。多聚甲醛代替普通工业甲醛水溶液,应用于合成农药、树脂、涂料及制取熏蒸消毒剂等多种多样的甲醛下游产品生产中,既可减少脱水的能耗,又可大大减少废水处理量。此外,多聚甲醛在要求使用无水甲醛作原料的合成工业中应用广泛。多聚甲醛是近年来颇受国内外化工界关注的化学品,由于它可以带来良好的经济效益和环保效益,其应用市场已越来越大。
多聚甲醛技术分为耙式干燥法和喷雾干燥法两种,两种工艺均具有各自的特点及优势。
耙式干燥法技术属于间歇式生产工艺,投资少,规模小,技术简单、产品质量不稳定,适于间歇式小规模生产,在国内曾经大量采用。
喷雾干燥法是连续式生产工艺。从原料到产品封闭操作,氮气保护;是连续浓缩和聚合过程。具有产品品质好,自动化程度高,安全环保,投资相对较大,有很强的技术壁垒的特点。
中国已发展成为在多聚甲醛领域具有一定研究和生产能力的国家,产业结构已逐步完善,目前中国已成为国际多聚甲醛大消费国,但生产技术相对落后,大部分生产企业只能采用耙式干燥法生产一些低端产品,仅有少数企业采用了喷雾干燥法技术,产品供下游高端用户使用,不足部分依赖进口。
行业内为了提升装置产能和装置性能并且节省投资,目前,有实际应用的喷雾干燥法工艺,此工艺可以提高产能,连续运行,但是蒸汽消耗量大,生产过程产生大量稀甲醛水溶液,工艺管道容易堵塞,需要探究更低能耗和更高环保效益的生产工艺。
发明内容
针对上述现有技术的缺点,本发明的目的是提供一种多聚甲醛生产工艺,以解决现有技术中的一个或多个问题。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种多聚甲醛生产工艺,包括以下步骤:
1)产出甲醛气:将甲醇、空气和甲缩醛形成的混合气通入反应器通过催化剂催化反应产生甲醛气;
2)甲醛气降温:将甲醛气通入换热设备,降低甲醛气温度;
3)多聚甲醛结晶:将降温后的甲醛气通入喷雾干燥塔,同时向喷雾塔内喷入多聚甲醛细粉,多聚甲醛细粉作为结晶核促进多聚甲醛结晶形成多聚甲醛白色结晶粉末;
4)多聚甲干燥:多聚甲醛白色结晶粉末在流化床中经热风干燥后得到多聚甲醛产品。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述反应器采用铁钼法甲醛反应器。
所述流化床产生的含粉尘气体,经过旋风分离器分离收集多聚甲醛细粉,该部分多聚甲醛细粉可通入喷雾干燥塔用于多聚甲醛结晶。
经过旋风分离器后的气体以及喷雾干燥塔产生的气体均送入尾气处理系统的吸收塔,在吸收塔内吸收,并在精馏塔内经过充分接触催化反应,并从精馏塔的塔顶排出,再经过冷凝器冷凝产生甲缩醛,且产生的甲缩醛可作为原料供应给反应器。
所述精馏塔产生的废水生化处理系统进行处理,且精馏塔内需要补充甲醇溶液。
所述吸收塔顶部产生的惰性气体通过风机送至加热器,通过加热器加热后作为热介质送入流化床内用于干燥多聚甲醛白色结晶粉末。
所述流化床内需要补充氩气。
所述吸收塔内的非惰性气体可通过ECS系统催化焚烧处理后达标排放。
甲醛气在换热设备中经过两次降温,第一次是通入降温剂与甲醛气换热实现一次降温,第二次是通过吸收塔产生的气体与甲醛气换热实现二次降温。
用于降温的所述降温剂为甲醇或甲缩醛溶液。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果如下
1)以铁钼法甲醛装置中生成的气相甲醛为原料,省去了传统喷雾法生产工艺的浓缩工段,从而减少浓缩工段的设备投资,降低生产电耗和蒸汽消耗;
2)生产过程不产生稀甲醛水溶液,可以提升环保效益;
3)尾气大部分循环利用,可实现节能减排;
4)尾气中的惰性气体循环利用可以减少氮气的用量,节约氮气发生装置的投入和生产过程中的电耗。
附图说明
图1示出了本发明实施例多聚甲醛生产工艺的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的装置作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是,附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂,请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
如图1所示,本实施例的多聚甲醛生产工艺,包括以下步骤:
1)产出甲醛气:将空气、甲醇或甲缩醛经过预处理后形成原料混合气,原料混合气通入铁钼法甲醛反应器,通过铁钼法甲醛反应器内的铁钼催化剂催化反应产生甲醛气,原料混合气的进气温度范围为150~180℃,甲醛气生产时的温度范围为280~300℃,甲醛气排出铁钼法甲醛反应器的温度范围在110~130℃;
2)甲醛气降温:甲醛气排出铁钼法甲醛反应器后先进入第一换热段,第一换热段内通过喷枪喷入甲醇或甲缩醛作为降温剂,对甲醛气进行一次降温,使甲醛气降温至55~65℃,然后进入第二换热段,同时吸收塔产生的气体也通入第二换热段,通过吸收塔产生的气体与甲醛气换热,对甲醛气进行二次降温,使甲醛气降温至35~45℃;
3)多聚甲醛结晶:经过两次降温后的甲醛气通入喷雾干燥塔,同时向喷雾塔内喷入多聚甲醛细粉,部分多聚甲醛细粉来自设备后段的旋风分离器,多聚甲醛细粉作为结晶核促进多聚甲醛结晶形成多聚甲醛白色结晶粉末;
4)多聚甲干燥:多聚甲醛白色结晶粉末先送入第一流化床,通过热介质进行初步干燥,初步干燥后,再进入第二流化床,经热介质干燥后得到得到水含量为92%或96%的多聚甲醛产品。
第二流化床产生的含粉尘气体,经过旋风分离器分离收集多聚甲醛细粉,该部分多聚甲醛细粉可通入喷雾干燥塔用于多聚甲醛结晶,经过旋风分离器后的气体以及喷雾干燥塔产生的气体均送入尾气处理系统的吸收塔,在吸收塔内吸收,并在精馏塔内经过充分接触催化反应,并从精馏塔的塔顶排出,再经过冷凝器冷凝产生甲缩醛,且产生的甲缩醛可作为原料供应给反应器,精馏塔产生的废水进入生化处理系统进行处理,且精馏塔内需要补充甲醇溶液以满足。
吸收塔顶部产生的惰性气体通过风机送至第一加热器和第二加热器,通过第一加热器和第二加热器加热后作为热介质分别送入第一流化床和第二流化床内用于干燥多聚甲醛白色结晶粉末,第二流化床内需要补充氩气以满足干燥工艺条,吸收塔内的非惰性气体可通过ECS系统催化焚烧处理后达标排放。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多聚甲醛生产工艺,包括以下步骤:
1)产出甲醛气:将甲醇、空气和甲缩醛形成的混合气通入反应器通过催化剂催化反应产生甲醛气;
2)甲醛气降温:将甲醛气通入换热设备,降低甲醛气温度;
3)多聚甲醛结晶:将降温后的甲醛气通入喷雾干燥塔,同时向喷雾塔内喷入多聚甲醛细粉,多聚甲醛细粉作为结晶核促进多聚甲醛结晶形成多聚甲醛白色结晶粉末;
4)多聚甲干燥:多聚甲醛白色结晶粉末在流化床中经热风干燥后得到多聚甲醛产品。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述反应器采用铁钼法甲醛反应器。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述流化床产生的含粉尘气体,经过旋风分离器分离收集多聚甲醛细粉,该部分多聚甲醛细粉可通入喷雾干燥塔用于多聚甲醛结晶。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于:经过旋风分离器后的气体以及喷雾干燥塔产生的气体均送入尾气处理系统的吸收塔,在吸收塔内吸收,并在精馏塔内经过充分接触催化反应,并从精馏塔的塔顶排出,再经过冷凝器冷凝产生甲缩醛,且产生的甲缩醛可作为原料供应给反应器。
5.如权利要4所述的装置,其特征在于:所述精馏塔产生的废水生化处理系统进行处理,且精馏塔内需要补充甲醇溶液。
6.如权利要4所述的装置,其特征在于:所述吸收塔顶部产生的惰性气体通过风机送至加热器,通过加热器加热后作为热介质送入流化床内用于干燥多聚甲醛白色结晶粉末。
7.如权利要1或6所述的装置,其特征在于:所述流化床内需要补充氩气。
8.如权利要4所述的装置,其特征在于:所述吸收塔内的非惰性气体可通过ECS系统催化焚烧处理后达标排放。
9.如权利要4所述的装置,其特征在于:甲醛气在换热设备中经过两次降温,第一次是通入降温剂与甲醛气换热实现一次降温,第二次是通过吸收塔产生的气体与甲醛气换热实现二次降温。
10.如权利要4所述的装置,其特征在于:用于降温的所述降温剂为甲醇或甲缩醛溶液。
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