CN202688235U - 一种利用甲醇生产甲醛的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用甲醇生产甲醛的装置。包括空气风机、循环气风机、甲醇预热器、甲醇蒸发器、导热油换热器、反应器、吸收塔、尾气转换器,循环气风机与甲醇预热器并联连接至甲醇蒸发器顶部,甲醇蒸发器底部与反应器顶部连接,反应器中部与导热油换热器连接,导热油换热器再返回循环连接至反应器中上部,反应器底部返回循环连接至甲醇蒸发器底部,同时甲醇蒸发器底部与吸收塔底部连接,吸收塔顶部分成两个支路:一支路与尾气转换器连接,另一支路返回与空气风机并联连接至循环气风机,所述甲醇预热器为两个且两个甲醇预热器串联连接后再与循环气风机并联连接至甲醇蒸发器顶部。本实用新型甲醇的雾化率可以达到99%以上,促进了甲醛装置开车。
Description
技术领域
本实用新型属于甲醛生产装置技术领域,具体涉及一种利用甲醇生产甲醛的装置。
背景技术
现有甲醛生产装置引进的是美国DBW技术,这是一个利用甲醇生产甲醛的装置,其结构如图1所示:包括空气风机1、循环气风机2、甲醇预热器3、甲醇蒸发器4、导热油换热器5、反应器6、吸收塔7、尾气转换器8,循环气风机2与甲醇预热器3并联连接至甲醇蒸发器4顶部,甲醇蒸发器4底部与反应器6顶部连接,反应器6中部与导热油换热器5连接,导热油换热器5再返回循环连接至反应器6中上部,反应器6底部返回循环连接至甲醇蒸发器4底部,同时甲醇蒸发器4底部与吸收塔7底部连接,吸收塔7顶部分成两个支路:一支路与尾气转换器8连接,另一支路返回与空气风机1并联连接至循环气风机。DBW工艺设计中,甲醇经过二级加热(即甲醇预热器3和甲醇蒸发器4),一级换热器(甲醇预热器3)是一个列管式换热器,相关数据如下:
管程 | 壳程 | |
介质 | 99.5%甲醇 | 17%甲醛水溶液 |
进口温度℃ | 30 | 60 |
出口温度℃ | 48 | 59 |
即列管式换热器热侧为稀甲醛溶液,冷侧为99.5%的甲醇,经过换热器后,甲醇被加热到48℃。
二级换热器(甲醇蒸发器4)为两段式换热器,上段换热器壳程走热流体,介质为一级换热器被冷却的热流体17%的稀甲醛,下段壳程热流体为反应气;上下段换热器管程为混合的甲醇和空气的混合气。换热器上段安装喷嘴,甲醇经过喷嘴雾化,和空气混合进入两段换热器预热到一定温度,进入反应器反应。
但是在申请人2011年8月的原始开车过程中,进界区甲醇温度30℃,经过一级预热器和喷嘴后,温度达到50℃,反应气带液严重,甲醇雾化率只能达到60-70%左右,例如开车半个小时,甲醇单列加料量为53Kg/min,从二级换热器底部排出的液态甲醇为6桶100公斤/单列*桶。计算:
甲醇的雾化率=(53Kg/min×30min-6桶×100Kg/桶)/ 53Kg/min×30min=62.3%
即甲醇的雾化率仅达到62.3%,这远远不能达到工艺的要求,不能实现甲醇的最大转化率,而且根据DBW厂家和其他生产甲醇厂家多年的生产经验,当甲醇和空气的混合气体中,甲醇的气体浓度高于8%时,系统存在爆炸危险。实际生产过程,控制甲醇的气体浓度在爆炸范围的下限即6-7%,当系统存在大量液态甲醇时,存在爆炸危险。
实用新型内容
为克服现有技术中存在的上述不足之处,本实用新型的目的在于提供一种提高甲醇雾化效果、促进甲醛装置开车的利用甲醇生产甲醛的装置。
为实现上述目的,本实用新型的采取的技术方案如下:
一种利用甲醇生产甲醛的装置,包括空气风机、循环气风机、甲醇预热器、甲醇蒸发器、导热油换热器、反应器、吸收塔、尾气转换器,循环气风机与甲醇预热器并联连接至甲醇蒸发器顶部,甲醇蒸发器底部与反应器顶部连接,反应器中部与导热油换热器连接,导热油换热器再返回循环连接至反应器中上部,反应器底部返回循环连接至甲醇蒸发器底部,同时甲醇蒸发器底部与吸收塔底部连接,吸收塔顶部分成两个支路:一支路与尾气转换器连接,另一支路返回与空气风机并联连接至循环气风机,其改进之处于:所述甲醇预热器为两个,并且两个甲醇预热器串联连接后再与循环气风机并联连接至甲醇蒸发器顶部。
进一步,所述甲醇预热器为列管式换热器。
技改后,本实用新型甲醇的雾化率可以达到99%以上,从二级换热器(甲醇蒸发器)底部排出的液态甲醇几乎为零。这就减少了因为甲醇雾化率低,混合气中甲醇含量高,存在爆炸危险的因素,促进了甲醛装置开车。
附图说明
图1:利用甲醇生产甲醛的原始装置结构示意图。
图2:利用甲醇生产甲醛的本实用新型装置结构示意图。
具体实施方式
如图2所示,一种利用甲醇生产甲醛的装置,包括空气风机1、循环气风机2、第一甲醇预热器3〞、第二甲醇预热器3、甲醇蒸发器4、导热油换热器5、反应器6、吸收塔7、尾气转换器8,第一甲醇预热器3〞、第二甲醇预热器3串联连接,循环气风机2与串联后的第一甲醇预热器3〞、第二甲醇预热器3并联连接至甲醇蒸发器4顶部,甲醇蒸发器4底部与反应器6顶部连接,反应器6中部与导热油换热器5连接,导热油换热器5再返回循环连接至反应器6中上部,反应器6底部返回循环连接至甲醇蒸发器4底部,同时甲醇蒸发器4底部与吸收塔7底部连接,吸收塔7顶部分成两个支路:一支路与尾气转换器8连接,另一支路返回与空气风机1并联连接至循环气风机2。其中,第一甲醇预热器3〞、第二甲醇预热器3均为列管式换热器,并且第一甲醇预热器3〞的换热介质为0.3和0.13Mpa的蒸汽,第二甲醇预热器3的换热介质为稀甲醛溶液。
工作原理:甲醇经过第一甲醇预热器3〞、第二甲醇预热器3换热,空气风机1送来的空气和吸收塔7塔顶来的尾气经循环风机2后与汽化的甲醇在甲醇蒸发器4内混合、预热,预热后的气体进入反应器6(由众多装有铁钼氧化催化剂的管子组成,管子周围围绕沸腾的导热油)中发生反应。反应期间的反应热由壳程的导热油移走,用以在导热油换热器5中将锅炉给水副产为蒸汽,之后导热油再返回进入反应器6中。反应后的气体返回到甲醇蒸发器4中与甲醇-空气-循环尾气混合气进行热交换后被冷却,一方面可以回收部分热量加热原料甲醇,提高甲醇汽化效率,另一方面降低反应后的反应气温度促进吸收效果。反应后的气体采用水,在吸收塔7中进行淬冷,形成37-55%甲醛水溶液产品。吸收塔7塔顶的气体,一部分返回与空气混合作为反应性气体循环利用,一部分经尾气转化器8处理后进行排放。
本实用新型运行后,甲醇的雾化率可以达到99%以上,从二级反应器底部(甲醇蒸发器4)排出的液态甲醇几乎为零。这就减少了因为甲醇雾化率低,混合气中液态甲醇含量高,存在爆炸危险的因素,促进了甲醛装置开车。
Claims (2)
1.一种利用甲醇生产甲醛的装置,包括空气风机、循环气风机、甲醇预热器、甲醇蒸发器、导热油换热器、反应器、吸收塔、尾气转换器,循环气风机与甲醇预热器并联连接至甲醇蒸发器顶部,甲醇蒸发器底部与反应器顶部连接,反应器中部与导热油换热器连接,导热油换热器再返回循环连接至反应器中上部,反应器底部返回循环连接至甲醇蒸发器底部,同时甲醇蒸发器底部与吸收塔底部连接,吸收塔顶部分成两个支路:一支路与尾气转换器连接,另一支路返回与空气风机并联连接至循环气风机,其特征在于:所述甲醇预热器为两个,并且两个甲醇预热器串联连接后再与循环气风机并联连接至甲醇蒸发器顶部。
2.如权利要求1所述的利用甲醇生产甲醛的装置,其特征在于:所述甲醇预热器为列管式换热器。
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CN103910329A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-07-09 | 成都科特瑞兴科技有限公司 | 一种高效节能的换热新工艺 |
CN105732342A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-07-06 | 湖北三江化工有限责任公司 | 一种基于尾气循环工艺的甲醛生产方法 |
CN115710168A (zh) * | 2022-11-21 | 2023-02-24 | 聊城市鲁西化工工程设计有限责任公司 | 一种蚁醛低能耗制取系统 |
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