CN216125190U

CN216125190U - 一种铁钼法制备甲醛的装置

Info

Publication number: CN216125190U
Application number: CN202121909181.1U
Authority: CN
Inventors: 宋爱华; 张刚; 秦长江; 胡华军
Original assignee: Hubei Yihua New Mstar Technology Ltd
Current assignee: Hubei Yihua New Mstar Technology Ltd
Priority date: 2021-08-13
Filing date: 2021-08-13
Publication date: 2022-03-25
Anticipated expiration: 2031-08-13

Abstract

本实用新型公开了一种铁钼法制备甲醛的装置，涉及化工技术领域。包括蒸发器，蒸发器的出料口连通反应器的进料口，所述蒸发器外套设有第一隔套，第一隔套底部连通所述反应器的出料口，第一隔套上部与吸收塔相连通，所述吸收塔顶部设置有尾气管，吸收塔底部设置有甲醛出口，所述尾气管分别与循环管和尾气进管相连通，所述循环管与所述空气进口相连通，所述尾气进管与尾气处理器相连通，所述尾气处理器的出口还连通设置有蒸汽发生器外套设的第二隔套，蒸汽发生器内连通设置有锅炉用水管道，且蒸汽发生器的出气口与蒸汽管道相连通。本实用新型能满足三羟甲基丙烷生产的需要，保证两套装置稳定的运行，最大限度的利用了热源，使得能量利用达到最优。

Description

一种铁钼法制备甲醛的装置

技术领域

本实用新型涉及化工技术领域，具体涉及一种铁钼法制备甲醛的装置。

背景技术

三羟甲基丙烷(TMP)是以甲醛和正丁醛为原料，在碱性催化剂条件下反应生成的产物，它是重要的有机化工中间体及精细化工产品，在许多领域得到了广泛的应用。

TMP生产需要甲醛作为原料，而甲醛作为一种基本化工原料，90％以上产量的是以甲醇经空气氧化而得，少量从烃类直接氧化和二甲醚氧化来制取。

以甲醇为原料生产甲醛，按催化剂和生产工艺不同，可分为两种不同的工艺路线：一种是在过量甲醇条件下，甲醇、蒸汽和空气混合物在金属型催化剂条件下进行脱氢氧化反应，通常采用结晶Ag作催化剂，称为“银法”；另一种是过量空气条件下，甲醇气直接与空气混合在金属氧化物型催化剂上进行氧化反应，催化剂以Fe₂O₃-MoO₃系最为常见，称为“铁钼法”。

目前，国内TMP生产厂家多采用传统银法工艺自行建设甲醛装置生产甲醛供自用，然而，银法甲醛工艺只能副产0.5MPa的低等级蒸汽,不能满足TMP精馏的需要，从而导致蒸汽浪费。为解决高压蒸汽的问题，国内普遍建设高压锅炉提供热源，导致装置投资增加，且系统波动极易造成蒸汽及生产平衡困难，这一系列的问题成为困扰TMP稳定生产的瓶颈。

实用新型内容

基于上述表述，本实用新型提供了一种铁钼法制备甲醛的装置，以解决上述背景技术中，其产生的蒸汽不能满足TMP精馏需要，从而造成浪费的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种铁钼法制备甲醛的装置，包括蒸发器，所述蒸发器连通设置有空气进口和甲醇进口，蒸发器的出料口连通反应器的进料口，所述蒸发器外套设有第一隔套，所述第一隔套底部连通所述反应器的出料口，第一隔套上部与吸收塔相连通，所述吸收塔顶部设置有尾气管，吸收塔底部设置有甲醛出口，所述尾气管分别与循环管和尾气进管相连通，所述循环管与所述空气进口相连通，所述尾气进管与尾气处理器相连通，所述尾气处理器的出口还连通设置有蒸汽发生器外套设的第二隔套，所述第二隔套的顶部设置有放空管，蒸汽发生器内连通设置有锅炉用水管道，且蒸汽发生器的出气口与蒸汽管道相连通，所述蒸汽管道连通设置有三羟甲基丙烷生产装置。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

本实用新型中，所述蒸汽管道上设置有调节阀，且蒸汽管道连通设置有高压蒸汽稳压罐，所述高压蒸汽稳压罐连通设置所述三羟甲基丙烷生产装置。

本实用新型中，所述反应器外套设有第三隔套，所述第三隔套上设置有导热油进口和导热油出口，所述导热油出口与冷却器外的第四隔套相连通，冷却器内也连通设置有锅炉用水管道，所述第四隔套的底部连通所述第三隔套的导热油进口。

进一步的，所述冷却器的出气口还连通设置所述蒸汽管道。

本实用新型中，所述空气进口连通设置有空气管，所述空气管与所述循环管相连通，且循环管与空气进口之间的空气管上设置有循环风机，空气管另一端设置有风机。

此外，所述甲醇进口连通设置有甲醇管，所述甲醇管上设置有泵。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

1.本实用新型通过在蒸发器外套设有第一隔套，在反应器内反应产生的甲醛蒸汽会携带大量的热量进入到蒸发器内，从而与蒸发器内其他进行热交换，对进入蒸发器内的甲醇和空气进行加热，有利于混合均匀，提高反应效果；与此同时，甲醛蒸汽则通过热交换进行降温后，在进入吸收塔内部形成甲醛，也有利于提高甲醛的收率；

2.本实用新型通过设置蒸汽发生器，并与锅炉用水管道相连通，在尾气处理器内反应产生的大量热量可以对蒸汽发生器内的锅炉用水进行加热，产生蒸汽，进一步提高蒸汽的利用，节约能源；

3.本实用新型通过将蒸汽管道连通设置三羟甲基丙烷生产装置，能满足三羟甲基丙烷生产的需要，保证两套装置稳定的运行，最大限度的利用了热源，使得能量利用达到最优。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种铁钼法制备甲醛的装置的结构示意图；

图2为本实用新型中蒸发器外的结构示意图；

图3为本实用新型中蒸汽发生器外的结构示意图；

图4为本实用新型中反应器外的结构示意图；

图5为本实用新型中冷却器外的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、蒸发器；2、空气进口；3、甲醇进口；4、蒸发器的出料口；5、反应器；6、第一隔套；7、吸收塔；8、尾气管；9、甲醛出口；10、循环管；11、尾气进管；12、尾气处理器；13、蒸汽发生器；14、第二隔套；15、放空管；16、锅炉用水管道；17、蒸汽发生器的出气口；18、蒸汽管道；19、第三隔套；20、导热油进口；21、导热油出口；22、冷却器；23、第四隔套；24、冷却器的出气口；25、空气管；26、循环风机；27、风机。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

如图1-图5所示的一种铁钼法制备甲醛的装置，包括蒸发器1，蒸发器1连通设置有空气进口2和甲醇进口3，蒸发器的出料口4连通反应器5的进料口，蒸发器1外套设有第一隔套6，第一隔套6底部连通反应器5的出料口，第一隔套6上部与吸收塔7相连通，吸收塔7顶部设置有尾气管8，吸收塔7底部设置有甲醛出口9，尾气管8分别与循环管10和尾气进管11相连通，循环管10与空气进口2相连通，尾气进管11与尾气处理器12相连通，尾气处理器12的出口还连通设置有蒸汽发生器13外套设的第二隔套14，第二隔套14的顶部设置有放空管15，蒸汽发生器13内连通设置有锅炉用水管道16，且蒸汽发生器的出气口17与蒸汽管道18相连通，蒸汽管道18连通设置有三羟甲基丙烷生产装置。

甲醇蒸汽与新鲜空气、循环气体混合后控制甲醇浓度3～1Ovo1％进入列管式固定床反应器5中，在铁钼催化剂的作用下进行反应生成甲醛。反应器5内反应温度在270℃一400℃左右，该氧化反应为放热反应，使用导热油作为反应热转移介质。反应后气体经过蒸发器1换热降温后进入甲醛吸收塔9，经塔顶加入的脱盐水吸收后得到的合格甲醛产品从塔底采出，塔顶大部分尾气循环使用，部分尾气进入尾气处理器12反应后排入大气。由于甲醛反应和尾气反应均为放热反应，在尾气处理器12内反应产生的大量热量可以对蒸汽发生器13内的锅炉用水进行加热，产生蒸汽，并入高压蒸汽管网系统供TMP使用。

本实用新型中，蒸汽管道18上设置有调节阀，且蒸汽管道18连通设置有高压蒸汽稳压罐，高压蒸汽稳压罐连通设置三羟甲基丙烷生产装置。

通过控制蒸汽管道18上的调节阀阀位开启度，将副产蒸汽的压力逐渐提高到2.5Mpa，再输送至高压蒸汽稳压罐供TMP生产装置使用。同时，副产的高压蒸汽除满足TMP装置精馏工序的需求，多余高压蒸汽经减温减压后进入低压蒸汽稳压罐为其他工序提供热源。进行热交换后产生的高、低压蒸汽冷凝液则回收，送至甲醛蒸汽发生器作为补水。

本实用新型中，在反应器5外套设有第三隔套19，第三隔套19上设置有导热油进口20和导热油出口21，导热油出口21与冷却器22外的第四隔套23相连通，冷却器22内也连通设置有锅炉用水管道16，第四隔套23的底部连通第三隔套19的导热油进口20。

反应器5反应的过程中产生大量的热量，可以对第三隔套19内的导热油进行加热，该部分导热油又进入到冷却器22内部，与冷却器22内的锅炉用水产生热交换，使得锅炉用水产生蒸汽，而导热油温度下降，继续返回到第三隔套19内。

进一步的，冷却器的出气口24还连通设置蒸汽管道18，即在冷却器22内，锅炉用水加热产生的蒸汽能一并进入蒸汽管道18，供TMP生产装置使用，进一步提高能源利用，节约能源。

本实用新型中，空气进口2连通设置有空气管25，空气管25与循环管10相连通，且循环管10与空气进口2之间的空气管25上设置有循环风机26，空气管25另一端设置有风机27。

此外，甲醇进口3连通设置有甲醇管，甲醇管上设置有泵。

优选的，蒸发器1内温度大于150℃，低于此温度甲醇未完全气化。

采用本申请装置进行甲醛生产，包括以下步骤：

1)、甲醇与新鲜空气及循环气进行混合；

2)、甲醇在蒸发器内被加热雾化；

3)、甲醇在反应器内发生氧化反应，生成的热量被导热油移走，在导热油冷却器内与锅炉用水换热产生蒸汽；

4)、生成的甲醛气在吸收塔内被水吸收，部分尾气循环使用，部分进入尾气处理器处理有害气体，反应产生的热量在蒸汽发生器内与锅炉用水换热产生蒸汽。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种铁钼法制备甲醛的装置，其特征在于：包括蒸发器，所述蒸发器连通设置有空气进口和甲醇进口，蒸发器的出料口连通反应器的进料口，所述蒸发器外套设有第一隔套，所述第一隔套底部连通所述反应器的出料口，第一隔套上部与吸收塔相连通，所述吸收塔顶部设置有尾气管，吸收塔底部设置有甲醛出口，所述尾气管分别与循环管和尾气进管相连通，所述循环管与所述空气进口相连通，所述尾气进管与尾气处理器相连通，所述尾气处理器的出口还连通设置有蒸汽发生器外套设的第二隔套，所述第二隔套的顶部设置有放空管，蒸汽发生器内连通设置有锅炉用水管道，且蒸汽发生器的出气口与蒸汽管道相连通，所述蒸汽管道连通设置有三羟甲基丙烷生产装置。

2.根据权利要求1所述的铁钼法制备甲醛的装置，其特征在于：所述蒸汽管道上设置有调节阀，且蒸汽管道连通设置有高压蒸汽稳压罐，所述高压蒸汽稳压罐连通设置所述三羟甲基丙烷生产装置。

3.根据权利要求1所述的铁钼法制备甲醛的装置，其特征在于：所述反应器外套设有第三隔套，所述第三隔套上设置有导热油进口和导热油出口，所述导热油出口与冷却器外的第四隔套相连通，冷却器内也连通设置有锅炉用水管道，所述第四隔套的底部连通所述第三隔套的导热油进口。

4.根据权利要求3所述的铁钼法制备甲醛的装置，其特征在于：所述冷却器的出气口还连通设置所述蒸汽管道。

5.根据权利要求1所述的铁钼法制备甲醛的装置，其特征在于：所述空气进口连通设置有空气管，所述空气管与所述循环管相连通，且循环管与空气进口之间的空气管上设置有循环风机，空气管另一端设置有风机。

6.根据权利要求1所述的铁钼法制备甲醛的装置，其特征在于：所述甲醇进口连通设置有甲醇管，所述甲醇管上设置有泵。