CN113636925A - 一种甲缩醛制备高浓度甲醛的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统,包括依次连接的甲醛合成单元、甲醛吸收单元;甲醛合成单元包括管式固定床反应器,以及与管式固定床反应器连接的导热油循环单元、甲缩醛预处理单元和产物冷却单元,甲缩醛预处理单元与产物冷却单元进行热交换;采用本发明制备甲醛的纯度可一步得到纯度75%±5,并解决了常规甲醛生产过程中转化率、选择性及收率低的问题,同时降低了生产单耗,提高了下游对甲醛的应用空间,本发明应用前景广阔,经济、社会、环境效益显著。

Description

一种甲缩醛制备高浓度甲醛的系统和方法
技术领域
本发明涉及化学合成技术领域,更具体的说是涉及甲缩醛制备高浓度甲醛的系统及方法。
背景技术
聚甲氧基二甲醚(PODE)是能降低油耗和减少尾气污染的新型环保型柴油含氧组分,与柴油的互溶性极好,能够改善柴油燃烧性能,使汽车尾气污染减排50%以上。但是,聚甲氧基二甲醚合成过程对原材料要求苛刻,需要75%浓度以上的甲醛或无水甲醛。同时,甲醛化学性质活泼,能与许多物质进行反应,合成性能优良的工程塑料和乌洛托品等药品对75%浓度以上甲醛及无水甲醛的需求也日益增多。
但是,目前75%浓度以上甲醛、无水甲醛都是由工业甲醛水溶液经过各种方法除去水分而得到,直接制备75%浓度以上甲醛,及无水甲醛十分必要。目前成熟的合成甲醛方法包括甲醇银催化法、甲醇铁钼催化法等,所产出的甲醛中含有大量的水,而且甲醛水溶液的蒸汽压较低,甲醛和水很容易形成共沸物,因此分离和提纯甲醛十分困难,导致能耗大,成本高。
因此,如何制备高浓度甲醛是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种甲缩醛制备高浓度甲醛的方法,能够合成高浓度的甲醛,降低分离、提纯甲醛的难度。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统,一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统,其特征在于,包括管式固定床反应器,以及与所述管式固定床反应器连接的导热油循环单元、甲缩醛预处理单元和产物冷却单元,所述甲缩醛预处理单元与所述产物冷却单元进行热交换。
优选的,所述导热油循环单元包括导热油储罐、导热油循环泵、导热油加热器、反应器导热油储罐、导热油冷凝器和第一蒸汽发生器;
所述导热油储罐通过导热油循环泵与所述导热油加热器连接;
所述导热油加热器与所述管式固定床反应器连接;
所述管式固定床反应器与所述反应器导热油储罐循环连接;
所述反应器导热油储罐与所述导热油储罐连接,与所述导热油冷凝器循环连接;
所述导热油冷凝器与所述第一蒸汽发生器循环连接,所述第一蒸汽发生器内输入热水,产生的蒸汽输入蒸汽管网。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明可以充分利用反应器及换热器管程与壳程,通过导热油将反应热移走,又能控制反应温度,移走的反应热量与热水进行热交换产生蒸汽,实现能量的充分利用。
优选的,所述甲缩醛预处理单元包括甲缩醛蒸发器、混合器、组合风机和混合物预加热器;所述甲缩醛蒸发器内通入甲缩醛,且与所述蒸汽管网连接输入蒸汽,下游连接所述混合器;所述混合器上游通过所述组合风机分别与外部和循环气体连通,下游通过所述混合物预加热器与所述管式固定床反应器连接;所述混合物预加热器与所述产物冷却单元连接,进行热交换。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明充分利用物料之间的温度差,既能升高物料温度,又能提高降低物料温度,这样既充分利用装置能量,又能减小设备投资。
优选的,所述组合风机包括循环风机、新鲜风机和增压风机;所述循环风机上游连接所述第二吸收塔,下游通过所述增压风机与所述混合器连接;所述新鲜风机进气口与外部连通,出气口通过所述增压风机连接所述混合器。上述优选技术方案的有益效果是:本发明中循环风机、新鲜风机和增压风机,能各自发挥各自的作用,又能互相牵制风量及压力,更能提高装置产能,提高催化剂的使用时间。
优选的,所述增压风机出气管路上连接氧浓度分析仪。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明中增压风机出气管路是循环风机、新鲜风机和增压风机总管路,在总管路上连接氧浓度分析仪,检测出的氧浓度更准确,使生产更安全。
优选的,所述产物冷却单元包括混合产物冷却器和第二蒸汽发生器,所述混合产物冷却器上游连接所述管式固定床反应器,下游通过所述混合物预加热器连接所述甲醛吸收单元,同时循环连接所述第二蒸汽发生器,所述第二蒸汽发生器内输入热水,产生的蒸汽输入蒸汽管网。
上述优选技术方案的有益效果是:能充分利用高温物料与低温物料,高温需要降温,用低温物料给高温物料降温的同时给低温物料升温,高温物料与低温物料热交换后多余的热量与热水进行热交换产生蒸汽。
优选的,所述甲醛吸收单元包括第一吸收塔和第二吸收塔;
所述第一吸收塔的塔釜连接所述混合物预加热器,塔身与所述组合风机连接,塔底收集高浓度甲醛,塔顶与所述第二吸收塔连接;
所述第二吸收塔的塔釜与所述第一吸收塔的塔顶连接,塔底收集低浓度甲醛,塔顶与焚烧炉连接;
所述第一吸收塔和所述第二吸收塔的内部由顶端至低端依次设置多层筛板和多层填料层,每层所述填料层的顶部设置液体分布器,底部设置液体集液盘,所述液体集液盘通过循环泵、甲醛换热器与所述液体分布器连接。
优选的,在所述第二吸收塔的所述筛板与所述填料层之间通过管道连接所述循环风机。
其中,循环风机向第二吸收塔输送的循环气体包括体积百分比为3.58%的一氧化碳、0.37%的甲醇、1.06%的水、0.39%的甲醛、0.07%的甲酸甲酯、0.07%的二氧化碳、87.99%的氮气、6.02%的氧气和0.45%的二甲醚。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明采用两个吸收塔配合吸收,既能降低塔的高度,又能满足吸收要求的同时还能得到高浓度产品与低浓度产品。
优选的,所述筛板共包括5~20层,第一层、第二层或第三层所述筛板设置进料口。
优选的,所述填料层包括2~9层,在第一层所述填料层中所述甲醛换热器为冷冻水换热器,第二层所述填料层中所述甲醛换热器为循环水换热器。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明中填料层结构与筛板结构相结合,能充分发挥各自优势,达到优异的吸收效果。
本发明还提供了一种甲缩醛合成高浓度甲醛的方法,采用上述系统,具体包括如下步骤:
(1)通过甲缩醛预处理单元将甲缩醛汽化,并与循环气体和空气混合,得到混合气体通入管式固定床反应器,通过导热油循环单元控制合成反应温度,使甲缩醛在催化剂作用下反应生成甲醛;
(2)得到的混合产物依次通过混合产物冷却器和第二蒸汽发生器冷却;
(3)将冷却的混合产物通入第一吸收塔,被吸收液吸收,得到高浓度甲醛,剩余气体通入第二吸收塔被精制水吸收,剩余的气体通入焚烧炉燃烧,得到低浓度甲醛水溶液。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明公开的方法优化了工艺流程,减少设备投资,使操作更简单更安全。
优选的,步骤(1)中所述甲缩醛由40kpa~90kpa的蒸汽或70℃-100℃热水汽化;所述催化剂为铁钼催化剂;所述反应温度控制在290℃-360℃,压力控制在40kpa~700kpa,所述混合气体中甲缩醛浓度控制在3%-9%;步骤(2)中冷却至137~143℃。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明将温度、压力和浓度控制在最佳范围,有利于甲缩醛氧化反应制备甲醛。
优选的,步骤(3)中所述吸收液为精制水,所述第一吸收塔的塔顶温度为20~40℃,塔底温度为60~90℃,塔压为30kPa~300kPa;所述第二吸收塔的塔顶温度为20~30℃,塔底温度为60~90℃,塔压为30kPa~70kPa;所述高浓度甲醛水溶液浓度为70~80%,所述低浓度甲醛水溶液浓度为17~37%。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明将温度、压力控制在最佳范围有利于吸收甲醛,从而可以制备得到高浓度甲醛,并且可以有效降低甲醛垢的生成。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统及方法,具有如下有益效果:
(1)本发明公开的甲缩醛合成高浓度甲醛的系统结构简单,生产工艺流程短、投资小;
(2)本发明公开的合成的甲醛纯度高,且合成转化率及收率高,产品分离简单,生产成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明实施例1提供的甲缩醛合成高浓度甲醛的系统的结构示意图。
在图中:101为管式固定床反应器;102为甲缩醛蒸发器;103为混合器;104为新鲜风机;105为循环风机;106为增压风机;107为氧浓度分析仪;108为导热油加热器;109为导热油循环泵;110为导热油储罐;111为反应器导热油储罐;112为导热油冷凝器;113为第一蒸汽发生器;114为混合产物冷却器;115为第二蒸汽发生器;116为混合物预加热器;117为第一吸收塔;118为第二吸收塔;119为第一吸收塔冷冻水换热器;120为第二吸收塔冷冻水换热器;121为循环泵;122为第一吸收塔循环水换热器;123为第二吸收塔循环水换热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例1公开了一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统,其特征在于,包括管式固定床反应器,以及与所述管式固定床反应器连接的导热油循环单元、甲缩醛预处理单元和产物冷却单元,所述甲缩醛预处理单元与所述产物冷却单元进行热交换。
为了进一步的优化技术方案,导热油循环单元包括导热油储罐、导热油循环泵、导热油加热器、反应器导热油储罐、导热油冷凝器和第一蒸汽发生器;
导热油储罐通过导热油循环泵与导热油加热器连接;
导热油加热器与管式固定床反应器连接;
管式固定床反应器与反应器导热油储罐循环连接;
反应器导热油储罐与导热油储罐连接,与导热油冷凝器循环连接;
导热油冷凝器与第一蒸汽发生器循环连接,第一蒸汽发生器内输入热水,产生的蒸汽输入蒸汽管网。
为了进一步的优化技术方案,甲缩醛预处理单元包括甲缩醛蒸发器、混合器、组合风机和混合物预加热器;甲缩醛蒸发器内通入甲缩醛,且与蒸汽管网连接输入蒸汽,下游连接混合器;混合器上游通过组合风机分别与外部和循环气体连通,下游通过混合物预加热器与管式固定床反应器连接;混合物预加热器与产物冷却单元连接,进行热交换。
为了进一步的优化技术方案,组合风机包括循环风机、新鲜风机和增压风机;循环风机上游连接第二吸收塔,下游通过增压风机与混合器连接;新鲜风机进气口与外部连通,出气口通过增压风机连接混合器。
为了进一步的优化技术方案,增压风机出气管路上连接氧浓度分析仪。
为了进一步的优化技术方案,产物冷却单元包括混合产物冷却器和第二蒸汽发生器,混合产物冷却器上游连接管式固定床反应器,下游通过混合物预加热器连接甲醛吸收单元,同时循环连接第二蒸汽发生器,第二蒸汽发生器内输入热水,产生的蒸汽输入蒸汽管网。
为了进一步的优化技术方案,甲醛吸收单元包括第一吸收塔和第二吸收塔;
所述第一吸收塔的塔釜连接所述混合物预加热器,塔身与所述组合风机连接,具体是在所述第二吸收塔的所述筛板与所述填料层之间通过管道连接所述循环风机;塔底收集高浓度甲醛,塔顶与所述第二吸收塔连接;
所述第二吸收塔的塔釜与所述第一吸收塔的塔顶连接,塔底收集低浓度甲醛,塔顶与焚烧炉连接;
第一吸收塔和第二吸收塔的内部由顶端至低端依次设置多层筛板和多层填料层,每层填料层的顶部设置液体分布器,底部设置液体集液盘,液体集液盘通过循环泵、甲醛换热器与液体分布器连接。
为了进一步的优化技术方案,筛板共包括5~20层,第一层、第二层或第三层筛板设置进料口。
为了进一步的优化技术方案,填料层包括2~9层,在第一层填料层中甲醛换热器为冷冻水换热器,第二层填料层中甲醛换热器为循环水换热器。
运行原理
需要说明的是,运行过程为:首先通入氮气将系统内部的气体置换,确保系统中O2%<0.1%(1000ppm);导热油储罐内导热油通过导热油循环泵作用先通过导热油加热器将导热油升温至270℃-300℃,再输送至甲缩醛氧化管式固定床反应器的壳层及反应器导热油储罐,导热油由于导热油循环泵作用,在系统内进行强制循环。然后,先启动循环风机、再启动新鲜风机,循环风机与新鲜风机运行正常后,启动增压风机。
甲缩醛泵送至甲缩醛蒸发器内,甲缩醛蒸发器内通入蒸汽或热水,使得甲缩醛与40kpa~90kpa的蒸汽或者70℃-100℃热水进行热交换,将甲缩醛汽化;汽化的甲缩醛与循环风机输送的气体在混合器中混合,得到的混合气体;混合气体通过混合物预加热器加热后输送至管式固定床反应器,加热后的甲缩醛混合气在装有铁钼催化剂(催化剂是一种含Fe、Cr、MOO3、等多组分的粉末状化合物,形状为简状)管程中反应产生甲醛。
反应过程产生的反应热被甲缩醛氧化管式固定床反应器壳程内的导热油吸收,导热油吸热后输送至反应器导热油储罐,在反应器导热油储罐内汽化,生成的气相导热油通入导热油冷凝器,与热水进行热交换,冷却液化,回到反应器导热油储罐,再输送回甲缩醛氧化管式固定床反应器,进行导热油勋魂。反应后的空气水合甲醛混合产物通过混合产物冷却器,与热水进行热交换,达到初步冷却的目的;再继续通过混合物预加热器,与其中的混合气体进行热交换,达到加热混合气体、进一步冷却混合产物的效果。
其中,导热油冷凝器内经过热交换后的热水输送至第一蒸汽发生器,发生汽化,产生的蒸汽输送到蒸汽管网;混合产物冷却器内经过热交换后的热水输送至第二蒸汽发生器,汽化,产生的蒸汽输送至蒸汽管网。同时热水分别泵送至第一蒸汽发生器和第二蒸汽发生器,使第一蒸汽发生器和第二蒸汽发生器内热水液位维持在40%~60%。
通过导热油调节反应温度,将反应温度控制在290℃-360℃,反应压力控制在40kpa~700kpa,循环气体中氧的浓度控制在6%-9.6%,正常运行时甲缩醛氧化管式固定床反应器入口甲缩醛浓度控制在3%-9%。
混合产物输送至第一吸收塔进行甲醛吸收,以精制水作为吸收液,吸收液从塔顶第一层筛板或第二第三层筛板加入。第一吸收塔的塔顶有5~20块筛板,塔中有2~9层填料,每层填料层上部有液体分布器,下部有液体集液盘,液体集液盘上的液体通过循环泵顺序输送至第一吸收塔冷冻水换热器和液体分布器。通过第一层填料层循环的甲醛在第一吸收塔冷冻水换热器由冷冻水冷却,通过第二层及以下的填料层循环的甲醛在相对应的第一吸收塔循环水换热器由循环水冷却。第一吸收塔塔釜收集得到高纯度甲醛;同时,第一吸收塔塔中1-3层填料层循环段任一段侧线强制循环泵出口采出部分稀甲醛;塔顶未被吸收的有机组分进入第二吸收塔塔釜进行再次甲醛吸收,吸收液为精制水。
吸收液从第二吸收塔的塔顶第一层、第二或第三层筛板加入。第二吸收塔的塔顶有5~20块筛板数,塔中有2~9层填料层,每层填料层上部有液体分布器,下部有液体集液盘,液体集液盘上的液体通过循环泵顺序输送至第一吸收塔冷冻水换热器和液体分布器。通过第一层填料层循环的甲醛在第二吸收塔冷冻水换热器由冷冻水冷却,通过第二层及以下的填料层循环的甲醛在相对应的第二吸收塔循环水换热器由循环水冷却。第二吸收塔塔釜收集得到高浓度甲醛;塔顶被水洗后的气体输送到焚烧炉焚烧产生蒸汽。
第一吸收塔塔顶控制温度20-40℃,塔底控制温度60~90℃,塔压控制在30kpa-300kpa;第二吸收塔塔顶控制温度20-30℃,塔底控制温度60-90℃,塔压控制在30kpa-70kpa。
实施例2~6
本发明实施例2~6还提供了一种甲缩醛合成高浓度甲醛的方法,采用实施例1公开的甲缩醛合成高浓度甲醛的系统,具体包括如下步骤,其中各项具体的技术参数如下表1所示:
(1)甲缩醛通过甲缩醛预处理单元由40kpa~90kpa的蒸汽或70℃-100℃热水汽化,并与循环气体和空气混合,得到混合气体通入管式固定床反应器,在铁钼催化剂作用下发生反应,通过导热油循环单元控制反应温度为290℃-360℃,并且控制反应压力为40kpa~700kpa,混合气体中甲缩醛浓度控制在3%-9%;
(2)得到的混合产物依次通过混合产物冷却器和第二蒸汽发生器冷却至137~143℃;
(3)将冷却的混合产物通入第一吸收塔,被精制水吸收,塔釜收集得到高浓度甲醛水溶液;剩余气体通入第二吸收塔继续被精制水吸收,塔釜收集得到高浓度甲醛水溶液,剩余的气体通入焚烧炉燃烧;第一吸收塔的塔顶温度为20~40℃,塔底温度为20~70℃,塔压为30kPa~300kPa;第二吸收塔的塔顶温度为20~30℃,塔底温度为60~90℃,塔压为30kPa~70kPa。
其中,高浓度甲醛水溶液浓度为70~80%,低浓度甲醛水溶液浓度为17~37%;
铁钼催化剂是包括Fe、Cr和MOO3多组分的粉末状化合物,形状为筒状。
表1
Figure BDA0002469390920000091
分别采用上述实施例2~6方法,统计甲缩醛氧化反应中甲缩醛转化率,并计算产物中甲醛的选择性,结果如表2所示;并且对第一吸收塔收集得到的高浓度甲醛和第二吸收塔收集的低浓度甲醛进行检测,得到甲醛具体浓度如下表3所示。
表2
Figure BDA0002469390920000101
表2
Figure BDA0002469390920000102
由上述表2数据可以得知:采用本发明实施例2~6方法由甲缩醛制备甲醛,甲缩醛转化率能达到100%;并且,甲醛选择性均在96%以上,甲醛收率也在96%以上,原料利用率高。
表3
Figure BDA0002469390920000111
由上述表3中的数据可以明显得知:本发明在第一吸收塔底部收集的高浓度甲醛的浓度高达79.5%;在第二吸收塔收集得到的低浓度甲醛浓度在23.98%~37.10%,方面利用,适用不同的使用需求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统,其特征在于,包括管式固定床反应器,以及与所述管式固定床反应器连接的导热油循环单元、甲缩醛预处理单元和产物冷却单元,所述甲缩醛预处理单元与所述产物冷却单元进行热交换。
2.根据权利要求1所述的一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统,其特征在于,所述导热油循环单元包括导热油储罐、导热油循环泵、导热油加热器、反应器导热油储罐、导热油冷凝器和第一蒸汽发生器;
所述导热油储罐通过导热油循环泵与所述导热油加热器连接;
所述导热油加热器与所述管式固定床反应器连接;
所述管式固定床反应器与所述反应器导热油储罐循环连接;
所述反应器导热油储罐与所述导热油储罐连接,与所述导热油冷凝器循环连接;
所述导热油冷凝器与所述第一蒸汽发生器循环连接,所述第一蒸汽发生器内输入热水,产生的蒸汽输入蒸汽管网。
3.根据权利要求2所述的一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统,其特征在于,所述甲缩醛预处理单元包括甲缩醛蒸发器、混合器、组合风机和混合物预加热器;所述甲缩醛蒸发器内通入甲缩醛,且与所述蒸汽管网连接输入蒸汽,下游连接所述混合器;所述混合器上游通过所述组合风机分别与外部和循环气体连通,下游通过所述混合物预加热器与所述管式固定床反应器连接;所述混合物预加热器与所述产物冷却单元连接,进行热交换。
4.根据权利要求3所述的一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统,其特征在于,所述产物冷却单元包括混合产物冷却器和第二蒸汽发生器,所述混合产物冷却器上游连接所述管式固定床反应器,下游链接所述混合物预加热器,同时循环连接所述第二蒸汽发生器,所述第二蒸汽发生器内输入热水,产生的蒸汽输入蒸汽管网。
5.根据权利要求4所述的一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统,其特征在于,还包括甲醛吸收单元,所述甲醛吸收单元包括第一吸收塔和第二吸收塔;
所述第一吸收塔的塔釜连接所述混合物预加热器,塔身与所述组合风机连接,塔底收集高浓度甲醛,塔顶与所述第二吸收塔连接;
所述第二吸收塔的塔釜与所述第一吸收塔的塔顶连接,塔底收集低浓度甲醛,塔顶与焚烧炉连接;
所述第一吸收塔和所述第二吸收塔的内部由顶端至低端依次设置多层筛板和多层填料层,每层所述填料层的顶部设置液体分布器,底部设置液体集液盘,所述液体集液盘通过循环泵、甲醛换热器与所述液体分布器连接。
6.根据权利要求5所述的一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统,其特征在于,所述筛板共包括5~20层,第一层、第二层或第三层所述筛板设置进料口。
7.根据权利要求6所述的一种甲缩醛合成高浓度甲醛的系统,其特征在于,所述填料层包括2~9层,在第一层所述填料层中所述甲醛换热器为冷冻水换热器,第二层所述填料层中所述甲醛换热器为循环水换热器。
8.一种甲缩醛合成高浓度甲醛的方法,其特征在于,采用如权利要求1~7任一项所述系统,具体包括如下步骤:
(1)向甲醛合成单元内通入氮气降低氧气浓度,通过甲缩醛预处理单元将甲缩醛汽化,并与循环气体和空气混合,得到混合气体通入管式固定床反应器,通过导热油循环单元控制合成反应温度,使甲缩醛在催化剂作用下反应生成甲醛;
(2)得到的混合产物依次通过混合产物冷却器和第二蒸汽发生器冷却;
(3)将冷却的混合产物通入第一吸收塔,被吸收液吸收,在第一吸收塔的塔釜收集得到高浓度甲醛水溶液;剩余气体通入第二吸收塔,被精制水吸收,在第二吸收塔的塔釜收集得到低浓度甲醛水溶液,剩余的气体通入焚烧炉燃烧。
9.根据权利要求8所述的一种甲缩醛合成高浓度甲醛的方法,其特征在于,步骤(1)中所述氧气浓度<1000ppm;所述甲缩醛由40kpa~90kpa的蒸汽或70℃-100℃热水汽化;所述催化剂为铁钼催化剂;所述反应温度控制在290℃-360℃,压力控制在40kpa~700kpa,所述混合气体中甲缩醛浓度控制在3%-9%;步骤(2)中冷却至137~143℃。
10.根据权利要求8所述的一种甲缩醛合成高浓度甲醛的方法,其特征在于,步骤(3)中所述吸收液为精制水,所述第一吸收塔的塔顶温度为20~40℃,塔底温度为60~90℃,塔压为30kPa~300kPa;所述第二吸收塔的塔顶温度为20~30℃,塔底温度为60~90℃,塔压为30kPa~70kPa;所述高浓度甲醛水溶液浓度为70~80%,所述低浓度甲醛水溶液浓度为17~37%。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4967014A (en) * 1988-02-03 1990-10-30 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Process for producing formaldehyde and derivatives thereof
CN1351003A (zh) * 2000-11-01 2002-05-29 沈阳化工学院 甲缩醛空气催化氧化法制备固体甲醛的生产工艺
CN101671239A (zh) * 2009-10-14 2010-03-17 江阴市华燕石化机械装备有限公司 一种用于生产甲醛的双循环系统及双循环工艺
CN107445809A (zh) * 2017-09-25 2017-12-08 江苏道尔顿石化科技有限公司 一种生产浓甲醛的装置和方法
CN109134220A (zh) * 2018-09-20 2019-01-04 无锡熙源工程技术有限公司 一种氧化法制取高浓度甲醛系统及其工艺
CN109557964A (zh) * 2018-12-27 2019-04-02 南通江天化学股份有限公司 一种高浓度甲醛生产线的分布式控制系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4967014A (en) * 1988-02-03 1990-10-30 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Process for producing formaldehyde and derivatives thereof
CN1351003A (zh) * 2000-11-01 2002-05-29 沈阳化工学院 甲缩醛空气催化氧化法制备固体甲醛的生产工艺
CN101671239A (zh) * 2009-10-14 2010-03-17 江阴市华燕石化机械装备有限公司 一种用于生产甲醛的双循环系统及双循环工艺
CN107445809A (zh) * 2017-09-25 2017-12-08 江苏道尔顿石化科技有限公司 一种生产浓甲醛的装置和方法
CN109134220A (zh) * 2018-09-20 2019-01-04 无锡熙源工程技术有限公司 一种氧化法制取高浓度甲醛系统及其工艺
CN109557964A (zh) * 2018-12-27 2019-04-02 南通江天化学股份有限公司 一种高浓度甲醛生产线的分布式控制系统

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