CN116328675A - 一种合成聚甲醛生产系统及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合成聚甲醛生产系统及其合成方法,属于三聚甲醛合成聚甲醛的工艺方法技术领域,通过甲醇、甲缩醛、空气为原料,代替传统以甲缩醛和空气为原料的工艺方法,且甲缩醛制备浓甲醛过程中产生的稀甲醛可作为甲缩醛的生产原料,该过程在催化精馏塔内同时进行反应精馏,在TOX反应器进料处设置分配装置,保证原料稳定进入TOX反应器内,提高TOX的选择性,精馏塔在真空条件下作业,且反应速度快,转化率高,塔釜内非共沸物可返回TOX反应器内再次利用,TOX反应工段中的分层器萃取出的稀甲醛一部分用于甲缩醛原料的生产,一部分用于生产二氧戊环共聚单体,有效提高副产甲醛的附加值,同时节约了二氧戊环的经济成本。
Description
技术领域
本发明涉及以多聚甲醛合成系统和合成方法。
背景技术
聚甲醛是一种热塑性树脂,高结晶性的无支链的线性聚合物,该结构使其具有良好的物理机械性能广泛应用于生活、工业当中。目前,我国聚甲醛的高需求量和高需求增长率依旧依赖国外的工艺技术,因此调控工艺过程使之达到高产、高质、低耗成为近几年的研究热点。化工生产中能源消耗问题是制约产品高质量发展的主要问题,为有效降低能耗,应对关键技术环节进行必要的优化和改善。
工业生产上,一般以三聚甲醛为单体生产聚甲醛,聚合方法主要有溶液聚合和本体聚合两种,其中本体聚合操作方法简单,聚合不使用溶剂,转化率相对较高,产物分子量分布均匀,是目前国外厂商普遍使用的方法。而三聚甲醛的制备主要以浓甲醛为原料,国内的生产技术生产的甲醛以甲醇为原料纯度较低约40%~55%,需要经过浓缩提纯得到高纯度的甲醛,显然会造成大量的蒸汽能量消耗也会增加设备的投资,同时带来高温高浓度甲酸气体的严重腐蚀等问题。以甲缩醛氧化制备高浓度甲醛,该过程产出的稀甲醛可循环利用,不存在甲酸腐蚀性问题,故在市场上具有很强的竞争力,但其工艺过程冗长,设备复杂,反应条件控制繁琐,仅在第一步合成过程中就至少需要三个固定酸催化剂,并且存在余热利用不充分,甲醛浓度有待提高等问题。因此,优化工艺生产装置,构建出设备简单、易操作、能耗低、无污染的工艺生产路线对化工生产具有重要的经济价值。
发明内容
发明目的:一种合成聚甲醛生产系统及其合成方法,以解决现有技术存在的上述问题。
技术方案:一种合成聚甲醛生产系统,包括气液分离器,与所述气液分离器连接的原料预处理器;
原料预处理器的一端通过进料管与混合器连接,所述原料预处理器的另一端通过循环液管与冷却器连接,所述原料预处理器的底部通过原料气管与固定床反应器连接,所述原料预处理器还通过进气管与吸收塔连接,所述固定床反应器通过油气管和回流管与冷凝器连接;
所述冷凝器出口通过出气管连接蒸汽收集装置,所述冷凝器的进口通过进水管与热水槽连接,热水槽用于给冷凝器供水;
所述冷却器上设置两组循环液管,为第一循环液管和第二循环液管;
所述吸收塔(8)和原料预处理器(5)连通连通,所述第三循环液管中介质为循环水,与总水管道相通;
所述吸收塔的顶部还通过补液管与外界水源连接;
尾气处理器通过排气管与蒸汽发生器连接,所述吸收塔另一端通过出料管与TOX反应器连接,所述TOX反应器通过回料管与精馏塔连接,所述精馏塔的一端通过出料管与中间槽连接,所述中间槽的一端通过进料管与萃取塔连接,所述萃取塔通过采出管与分层器连接,所述分层器通过苯回收管与苯回收塔连接,所述苯回收塔通过进料管与轻脱塔连接,所述轻脱塔通过出料管与聚合反应器连接。
所述尾气处理器内部设置有铂钯催化剂;
分配装置,设置在所述TOX反应器中,用于原料稳定进入到所述TOX反应器中。
在进一步实施例中,所述气液分离器的底部安装有循环风机,所述循环风机通过进气管与原料预处理器连接;
所述气液分离器还通过进气管与吸收塔和尾气处理器连接。
在进一步实施例中,所述分配装置包括第一接管,与所述第一接管连接的弯头,与所述弯头连接的第二接管,与所述第一接管连接的第一喷淋管、第二喷淋管、第三喷淋管、第四喷淋管和第五喷淋管,螺接在所述第一接管上的支架;
所述第五喷淋管位于是第一接管的中心位置;
所述第一喷淋管、第二喷淋管、第三喷淋管和第四喷淋管沿着所述第五喷淋管相对依次布置;
所述第一喷淋管位于所述第一接管的端部;
所述第一接管的两端设有封盖。
在进一步实施例中,所述吸收塔与循环泵和成品泵连接;
所述循环泵与冷却器连接;
所述成品泵与所述TOX反应器连接。
在进一步实施例中,所述原料预处理器与混合器连接;
所述混合器包括第一进口和第二进口;
所述第一进口用于甲缩醛进入;
所述第二进口用于甲醇进入。
在进一步实施例中,所述固定床反应器中设置有Co,Fe-Mo-Co第三组分比例为1:2.4:0.03或Cr,Fe-Mo-Co第三组分比例可为1:1.8:0.1。
在进一步实施例中,所述气液分离器的端部安装有空气风机,用于将新鲜空气送入所述气液分离器中。
在进一步实施例中,所述原料预处理器包括预热段和换热段;
所述预热端位于所述换热段上层;
所述换热段与所述固定床反应器连通。
在进一步实施例中,一种合成聚甲醛生产系统的合成方法,包括如下步骤;
步骤1、空气风机将新鲜空气送入到汽液分离器中,与来自吸收塔的循环尾气进入到汽液分离器,混合后从循环风机进入到原料预处理器中;
步骤2、将甲缩醛和甲醇按照2:1进料在混合器中均匀混合,混合后的原料进入到原料预处理器中进行预处理;
步骤3、新鲜空气和混合后的液体同时进入到原料预处理器中,在预热段中被吸收塔中部出来的甲醛(工艺液体)预热,混合物中的甲缩醛和甲醇汽化成气体,被甲醛预热后的混合气进入换热段,与来自固定床反应器的甲醛气换热,混合气温度升高至180~210℃后进入固定床反应器,甲醛气换热后温度降低后进入吸收塔,固定床反应器反应放出的反应热由冷凝器移出同时副产蒸汽,冷凝后的导热油返回固定床反应器内;
步骤4、原料预热处理器中的混合气进入固定床反应器,固定床反应器中生成的甲醛气体经原料气预热处理器换热后进入吸收塔,未吸收的甲醛气体由塔顶进入尾气处理器催化焚烧,塔底产出的高浓度甲醛作为原料进入到TOX反应器中;
步骤5、浓甲醛进入到TOX反应器,TOX反应器内设置有分配装置,TOX反应器将15%的TOX溶液进入到精馏塔中,TOX与水以共沸物的形式从精馏塔的塔顶蒸出打入中间槽储存,精馏塔底未反应的高浓度甲醛返回到TOX反应器中,所述中间槽内的液体一部分回到精馏塔内,一部分进入到萃取塔中;
步骤6、当萃取塔的共沸物物料进入时,苯作为萃取剂同时加入萃取塔,将溶解度最大的TOX与其他组分分离,萃取完毕后,混合液进入塔底分层器中,通过比重不同及其互不相溶的特性分成TOX、苯和水溶液两层,下层水溶液通过泵送入到精馏塔内回收TOX重复步骤4,上层TOX、苯溶液进入到苯回收塔回收苯,实现苯与TOX分离,下层的液体稀甲醛进入到分层器中进入下一道工序;
步骤7、苯回收塔内的液体经过处理通过泵进入到轻脱塔内,经过轻脱塔内的提纯后TOX进入到聚合反应器中,轻组分的由轻脱塔的顶部蒸发返回至分层器中,重复步骤6和步骤7。
在进一步实施例中,一种合成聚甲醛生产系统的合成方法,所述步骤4吸收塔的结构为,所述气体入口用于原料预处理器(5)中换热段的连通,液体入口用于冷却器(11)内甲醛的进入;当甲醛气进入到吸收塔(8)内,同时外部的水需要同步加入吸收塔(8)内;
所述气体入口位于吸收塔(8)的下侧;
所述液体入口位于吸收塔(8)的上侧。
有益效果:本发明公开了一种合成聚甲醛生产系统及其合成方法,甲醇、甲缩醛、空气为原料,代替传统以甲缩醛和空气为原料的工艺方法,且甲缩醛制备浓甲醛过程中产生的稀甲醛可作为甲缩醛的生产原料,该过程在催化精馏塔内同时进行反应精馏,能耗低、减少设备的投资,在TOX反应器进料处设置分配装置,保证原料稳定进入TOX反应器内,提高TOX的选择性,精馏塔在真空条件下作业,且反应速度快,转化率高,塔釜内非共沸物可返回TOX反应器内再次利用,TOX反应工段中的分层器萃取出的稀甲醛一部分用于甲缩醛原料的生产,一部分用于生产二氧戊环共聚单体,有效提高副产甲醛的附加值,同时节约了二氧戊环的经济成本。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明的分配装置的主视图。
图3为本发明的分配装置的俯视图。
附图说明:1、混合器;2、空气风机;3、汽液分离器;4、循环风机;5、原料预处理器;6、固定床反应器;7、冷凝器;8、吸收塔;9、成品泵;10、循环泵;11、冷却器;12、尾气处理器;13、蒸汽发生器;14、TOX反应器;15、精馏塔;16、中间槽;17、萃取塔;18、分层器;19、苯回收塔;20、轻脱塔;21、聚合反应器;22、第一接管;23、弯头;24、第二接管;25、第一喷淋管;26、第二喷淋管;27、第三喷淋管;28、第四喷淋管;29、第五喷淋管;30、支架;31、封盖。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明实施例中可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明实施例中发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
下面通过实施例,并结合附图对本方案做进一步具体说明。
一种合成聚甲醛生产系统由、混合器1、空气风机2、汽液分离器3、循环风机4、原料预处理器5、固定床反应器6、冷凝器7、吸收塔8、成品泵9、循环泵10、冷却器11、尾气处理器12、蒸汽发生器13、TOX反应器14、精馏塔15、中间槽16、萃取塔17、分层器18、苯回收塔19、轻脱塔20、聚合反应器21、第一接管22、弯头23、第二接管24、第一喷淋管25、第二喷淋管26、第三喷淋管27、第四喷淋管28、第五喷淋管29、支架30和封盖31等组成。
3.具体的,气液分离器设置在预设的位置,原料预处理器5与所述气液分离器通过管道连接,固定床反应器6与原料预处理器5通过管道连通,冷凝/产汽器7与固定床反应器6连接,冷却器11与原料预处理器5连接,吸收塔8与原料预处理器5连接,吸收塔8还与所述气液分离器3连接,所述吸收塔8分别与尾气处理器12和TOX反应器14连接,蒸汽发生器13与所述尾气处理器12连接,精馏塔15与所述TOX反应器14连接,中间槽16与所述精馏塔15连接,萃取塔17与所述中间槽16连接,分层器18与所述萃取塔17连接,苯回收塔19与所述分层器18连接,轻脱塔20与所述苯回收塔19连接,聚合反应器21与所述轻脱塔20相连,所述尾气处理器12内部设置有铂钯催化剂,分配装置,设置在所述TOX反应器14中,用于原料稳定进入到所述TOX反应器14中,所述气液分离器的底部安装有循环风机4,所述循环风机4通过进气管与原料预处理器5连接;所述气液分离器还通过进气管与吸收塔8和尾气处理器12连接。
所述吸收塔8与循环泵10和成品泵9连接,所述循环泵10与冷却器11连接,所述成品泵9与所述TOX反应器14连接,所述原料预处理器5与混合器1连接;所述混合器1设置了两个进入口,为第一进口和第二进口;所述第一进口用于甲缩醛进入;所述第二进口用于甲醇进入,所述固定床反应器6中设置有Co,Fe-Mo-Co第三组分比例为1:2.4:0.03或Cr,Fe-Mo-Co第三组分比例可为1:1.8:0.1,可以通过调节原料甲缩醛和甲醇的比例、补水量等工艺参数调控产品甲醛的浓度,避免作为下游产品原料时的二次调配。
具体的,TOX反应器14进料处设置分配装置,保证原料稳定进入TOX反应器14内,提高TOX的选择性,所述分配装置包括第一接管22,与所述第一接管22连接的弯头23,与所述第一弯头23连接的第二接管24,与所述第一接管22连接的第一喷淋管25、第二喷淋管26、第三喷淋管27、第四喷淋管28和第五喷淋管29,螺接在所述第一接管22上的支架30;所述第五喷淋管29位于是第一接管22的中心位置;所述第一喷淋管25、第二喷淋管26、第三喷淋管27和第四喷淋管28沿着所述第五喷淋管29相对依次布置;所述第一喷淋管25位于所述第一接管22的端部;所述第一接管22的两端设有封盖31,甲醛进去后通过从不同的小孔中分别流,提高了甲醛进入到TOX反应器14中的稳定性和TOX的选择性,TOX反应工段中的分层器18萃取出的稀甲醛一部分用于甲缩醛原料的生产,一部分用于生产二氧戊环共聚单体,有效提高副产甲醛的附加值,同时节约了二氧戊环的经济成本。
具体的,一种合成聚甲醛生产系统的合成方法包括,如下步骤:
步骤1、空气风机2将新鲜空气送入到汽液分离器3中,与来自吸收塔8的循环尾气进入到汽液分离器3,混合后从循环风机4进入到原料预处理器5中;
步骤2、将甲缩醛和甲醇按照2:1进料在混合器1中均匀混合,混合后的原料进入到原料预处理器5中进行预处理;
步骤3、新鲜空气和混合后的液体同时进入到原料预处理器5中,在预热段中被吸收塔中部出来的甲醛(工艺液体)预热,混合物中的甲缩醛和甲醇汽化成气体,被甲醛预热后的混合气进入换热段,与来自固定床反应器的甲醛气换热,混合气温度升高至180~210℃后进入固定床反应器,甲醛气换热后温度降低后进入吸收塔,固定床反应器6反应放出的反应热由冷凝器7移出同时副产蒸汽,冷凝后的导热油返回固定床反应器6内;
步骤4、原料预热处理器中的甲醛气进入到吸收塔8,未吸收的甲醛气体由塔顶进入尾气处理器12催化焚烧,塔底产出的高浓度甲醛作为原料进入到TOX反应器14中;
步骤5、浓甲醛进入到TOX反应器14,TOX反应器14内设置有分配装置,TOX反应器14将15%的TOX溶液进入到精馏塔15中,TOX与水以共沸物的形式从精馏塔15的塔顶蒸出打入中间槽16储存,精馏塔15底采出的高浓度甲醛返回到TOX反应器14中回收利用,所述中间槽16内的液体一部分回到精馏塔15内,一部分进入到萃取塔17中;
步骤6、当萃取塔17的共沸物物料进入时,苯作为萃取剂同时加入萃取塔17,将溶解度最大的TOX与其他组分分离。萃取完毕后,混合液进入塔底分层器18中,通过比重不同及其互不相溶的特性分成TOX、苯和水溶液两层,下层水溶液通过泵送入到精馏塔15内回收TOX重复步骤4,上层TOX、苯溶液进入到苯回收塔19回收苯,实现苯与TOX分离,下层的液体稀甲醛进入到分层器18中进入下一道工序;
步骤7、苯回收塔19内的液体经过处理通过泵进入到轻脱塔20内,经过轻脱塔20内的提纯后TOX进入到聚合反应器21中,轻组分的由轻脱塔20的顶部蒸发返回至分层器18中,重复步骤6和步骤7。
所述步骤4中原料预热处理器中的混合物与甲醛进入到吸收塔8进一步为,所述吸收塔8设计有气体入口和液体入口,所述气体入口用于原料预处理器5中冷却段的连通,液体入口用于冷却器内甲醛甲醛循环液的进入;当甲醛气进入到吸收塔8内,外部的水需要同步加入吸收塔8内;所述液体入口位于吸收塔8的上侧;所述气体入口位于吸收塔8的下侧。
作为一个优选案例,一种由三聚甲醛合成聚甲醛的工艺方法,包括甲缩醛制浓甲醛工段、三聚甲醛合成工段和聚甲醛合成工段。详细工艺流程如下:
①甲缩醛制浓甲醛工段:空气风机2将新鲜空气送入气液分离器,与来自吸收塔8(8)的循环尾气混合后进入循环风机4,再循环风机4的作用下进入原料气预热器。
甲缩醛和甲醇按比例进料在混合器1中均匀混合,在原料气预热器中与来自循环风机4的循环气体,在原料气预热器中100~150℃条件下加热汽化后进入反应器发生氧化反应。反应放出的反应热由冷凝器7(7)移出同时副产蒸汽,冷凝后的导热油返回反应器内。反应生产的甲醛与混合气体换热后进入吸收塔8,未吸收的甲醛气体由塔顶进入尾气处理器12催化焚烧,塔底产出的高浓度甲醛作为原料进入三聚甲醛合成工段,副产的稀甲醛可作为甲缩醛的制备原料。
②三聚甲醛合成工段:以55%~65%浓甲醛为原料生产三聚甲醛。为保证浓甲醛进入TOX反应器14进料量的稳定,在TOX反应器14处设置分配装置,降低设备堵塞概率,保持工况稳定,提高转化率。TOX反应器14均相催化的反应温度为100℃,催化剂为固体酸替代硫酸催化剂可降低对聚合反应器21、换热器等设备的材质要求,减少装置投资。从反应器顶部出来的15%的TOX溶液进入精馏塔15,将TOX与水以共沸物的形式从塔顶蒸出打入中间槽16,一部分回流到塔内,一部分进入萃取塔17。塔底出料为高浓度甲醛打回TOX反应器14回收利用。进入萃取塔17的共沸物物料,利用苯作为萃取剂,将溶解度最大的TOX与其他组分分离。萃取完毕后,混合液进入塔底分层器18,利用其比重不同及互不相溶的特性分成TOX、苯和水溶液两层,下层水溶液经萃余相泵,部分回流,部分送至精馏塔15回收TOX;上层TOX、苯溶液进入苯回收塔19回收苯,实现苯与TOX分离。轻组分主要为水、甲醛、苯由苯回收塔19塔顶采出进入分层器18,利用苯与水不互溶而形成两层,下层液体的稀甲醛一部分送至甲缩醛工段,一部分用于二氧戊环的合成。苯回收塔19塔底为含微量杂质TOX,由泵送至脱轻塔提纯TOX,轻组分由轻脱塔20顶蒸出返回分层器18,塔釜物料产出的TOX进入聚甲醛合成工段,作为供给聚甲醛生产的原料。
③三聚甲醛合成工段:以甲醛和乙二醇经提浓、精馏、萃取、双塔精馏生产二氧戊环为共聚单体,TOX为聚合单体按规定比例混合后置于聚合反应器21中,在三氟化硼乙醚络合物催化剂、55~60℃条件下本体聚合生产聚甲醛。经多级聚合反应后加入终止剂停止反应,聚合反应器21出料为POM固态原始聚合物,进入粉碎机进行粉碎使POM粉粒径小于0.8mm,研磨的POM粉通过热风送至粗料共混仓,POM粉在输送过程中被干燥,干燥好的POM经旋转阀加入振动筛除去不合格粒径颗粒。POM合格品用气力输送系统送入成品包装料仓即得聚甲醛成品。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种等同变换,这些等同变换均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种合成聚甲醛生产系统,其特征在于:包括气液分离器(3),与所述气液分离器(3)连接的原料预处理器(5);
原料预处理器的一端通过进料管与混合器(3)连接,所述原料预处理器(5)的另一端通过循环液管与冷却器(11)连接,所述原料预处理器(5)的底部通过原料气管与固定床反应器(6)连接,所述原料预处理器(5)还通过进气管与吸收塔(8)连接,所述固定床反应器通过油气管和回流管与冷凝器(7)连接;
所述冷凝器(7)出口通过出气管连接蒸汽收集装置,所述冷凝器(7)的进口通过进水管与热水槽连接,热水槽用于给冷凝器(7)供水;
所述冷却器(11)上设置两组循环液管,为第一循环液管和第二循环液管;
所述第一循环液管所述吸收塔(8)和原料预处理器(5)连通连通,所述第三循环液管中介质为循环水,与总水管道相通;
所述吸收塔(8)的顶部还通过补液管与外界水源连接;
尾气处理器(12)通过排气管与蒸汽发生器(13)连接,所述吸收塔(8)另一端通过出料管与TOX反应器(14)连接,所述TOX反应器通过回料管与精馏塔(15)连接,所述精馏塔(15)的一端通过出料管与中间槽(16)连接,所述中间槽的一端通过进料管与萃取塔(17)连接,所述萃取塔(17)通过采出管与分层器(18)连接,所述分层器(18)通过苯回收管与苯回收塔(19)连接,所述苯回收塔(19)通过进料管与轻脱塔(20)连接,所述轻脱塔(20)通过出料管与聚合反应器(21)连接。
所述尾气处理器(12)内部设置有铂钯催化剂;
分配装置,设置在所述TOX反应器(14)中,用于原料稳定进入到所述TOX反应器(14)中。
2.根据权利要求1所述的一种合成聚甲醛生产系统,其特征在于:所述气液分离器(3)的底部安装有循环风机(4),所述循环风机(4)通过进气管与原料预处理器(5)连接;
所述气液分离器还通过进气管与吸收塔(8)和尾气处理器(12)连接。
3.根据权利要求1所述的一种合成聚甲醛生产系统,其特征在于:所述分配装置包括第一接管(22),与所述第一接管(22)连接的弯头(23),与所述弯头(23)连接的第二接管(24),与所述第一接管(22)连接的第一喷淋管(25)、第二喷淋管(26)、第三喷淋管(27)、第四喷淋管(28)和第五喷淋管(29),螺接在所述第一接管(22)上的支架(30);
所述第五喷淋管(29)位于是第一接管(22)的中心位置;
所述第一喷淋管(25)、第二喷淋管(26)、第三喷淋管(27)和第四喷淋管(28)沿着所述第五喷淋管(29)相对依次布置;
所述第一喷淋管(25)位于所述第一接管(22)的端部;
所述第一接管(22)的两端设有封盖(31)。
4.根据权利要求1所述的一种合成聚甲醛生产系统,其特征在于:所述吸收塔(8)与循环泵(10)和成品泵(9)连接;
所述循环泵(10)与冷却器(11)连接;
所述成品泵(9)与所述TOX反应器(14)连接。
5.根据权利要求1所述的一种合成聚甲醛生产系统,其特征在于:所述原料预处理器(5)与混合器(1)连接;
所述混合器(1)包括第一进口和第二进口;
所述第一进口用于甲缩醛进入;
所述第二进口用于甲醇进入。
6.根据权利要求1所述的一种合成聚甲醛生产系统,其特征在于:所述固定床反应器(6)中设置有Co,Fe-Mo-Co第三组分比例为1:2.4:0.03或Cr,Fe-Mo-Co第三组分比例可为1:1.8:0.1。
7.根据权利要求1所述的一种合成聚甲醛生产系统,其特征在于:所述气液分离器的端部安装有空气风机(2),用于将新鲜空气送入所述气液分离器中。
8.根据权利要求1所述的一种合成聚甲醛生产系统,其特征在于:所述原料预处理器(5)包括预热段和换热段;
所述预热端位于所述换热段上层;
所述换热段与所述固定床反应器(6)连通。
9.一种合成聚甲醛生产系统的合成方法,其特征在于:包括如下步骤;
步骤1、空气风机(2)将新鲜空气送入到汽液分离器(3)中,与来自吸收塔(8)的循环尾气进入到汽液分离器(3),混合后从循环风机(4)进入到原料预处理器(5)中;
步骤2、将甲缩醛和甲醇按照2:1进料在混合器(1)中均匀混合,混合后的原料进入到原料预处理器(5)中进行预处理;
步骤3、新鲜空气和混合后的液体同时进入到原料预处理器(5)中,在预热段中被吸收塔中部出来的甲醛(工艺液体)预热,混合物中的甲缩醛和甲醇汽化成气体,被甲醛预热后的混合气进入换热段,与来自固定床反应器的甲醛气换热,混合气温度升高至180~210℃后进入固定床反应器,甲醛气换热后温度降低后进入吸收塔,固定床反应器(6)反应放出的反应热由冷凝器(7)移出同时副产蒸汽,冷凝后的导热油返回固定床反应器(6)内;
步骤4、原料预热处理器中的混合气进入固定床反应器,固定床反应器中生成的甲醛气体经原料气预热处理器换热后进入吸收塔(8),未吸收的甲醛气体由塔顶进入尾气处理器(12)催化焚烧,塔底产出的高浓度甲醛作为原料进入到TOX反应器(14)中;
步骤5、浓甲醛进入到TOX反应器(14),TOX反应器(14)内设置有分配装置,TOX反应器(14)将15%的TOX溶液进入到精馏塔(15)中,TOX与水以共沸物的形式从精馏塔(15)的塔顶蒸出打入中间槽(16)储存,精馏塔(15)底未反应的高浓度甲醛返回到TOX反应器(14)中,所述中间槽(16)内的共沸物一部分回到精馏塔(15)内,一部分进入到萃取塔(17)中;
步骤6、当萃取塔(17)的共沸物物料进入时,苯作为萃取剂同时加入萃取塔(17),将溶解度最大的TOX与其他组分分离。萃取完毕后,混合液进入塔底分层器(18)中,通过比重不同及其互不相溶的特性分成TOX、苯和水溶液两层,下层水溶液通过泵送入到精馏塔(15)内回收TOX重复步骤4,上层TOX、苯溶液进入到苯回收塔(19)回收苯,实现苯与TOX分离,下层的液体稀甲醛进入到分层器(18)中进入下一道工序;
步骤7、苯回收塔(19)内的液体经过处理通过泵进入到轻脱塔(20)内,经过轻脱塔(20)内的提纯后TOX进入到聚合反应器(21)中,轻组分由轻脱塔(20)的顶部蒸发返回至分层器(18)中,重复步骤6和步骤7。
10.根据权利要求9所述的一种合成聚甲醛生产系统的合成方法,其特征在于:所述步骤4吸收塔(8)的结构为,所述吸收塔(8)设计有气体入口和液体入口,所述气体入口用于原料预处理器(5)中换热段的连通,液体入口用于冷却器(11)内甲醛的进入;当甲醛气进入到吸收塔(8)内,同时外部的水需要同步加入吸收塔(8)内;
所述气体入口位于吸收塔(8)的下侧;
所述液体入口位于吸收塔(8)的上侧。
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