一种由甲醇制备甲醛的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于甲醛制备装置技术领域，具体来说，涉及一种由甲醇制备甲醛的装置。其包括呈罐状的耦合装置、甲醇输送系统、尾气输送系统和空气输送系统；耦合装置被分隔板隔成左右两部分，分别形成甲醇蒸发室和甲醛吸收室；甲醇输送系统包括通过管道依次连接的甲醇泵，甲醇过滤器和甲醇流量计；尾气输送系统包括通过管道依次连接的尾气罗茨风机、过滤器、流量计、加热器和阻火器；空气输送系统包括通过管道依次连接的空气罗茨风机、水洗塔、空气流量计以及空气加热器；甲醛吸收室中喷淋段设有甲醛入口，该甲醛入口处装有雾化喷头。与现有技术相比，本实用新型专利技术蒸发效率高、能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种由甲醇制备甲醛的装置
本技术属于甲醛制备装置
，具体来说，涉及一种由甲醇制备甲醛的装置。技术背景甲醛是重要的有机化工原料之一，用途广泛。目前，银法甲醛生产主要分为二个单元操作，即氧化反应单元、吸收单元、氧化反应单元分别由四个装置完成。甲醇蒸发作为甲醛装置相对较大的耗能装置；目前主要由两种蒸发方式第一种为升膜蒸发器利用蒸汽直接作为甲醇蒸发的热源，甲醇蒸发温度控制在60～80℃，该蒸发方式主要是蒸汽耗能比较大，目前国内新装置基本不采用本蒸发方式。第二种蒸发方式为空气在甲醇溶液内鼓泡蒸发，并且利用外部板式换热器或者内部较大面积的列管式换热器换热蒸发，该蒸发温度控制蒸发温度为40～50℃，能有效利用银法甲醛吸收单元吸收需要移出的热量，从而既节约了蒸汽又节约了吸收单元的循环水，但是该装置空气风机需要克服鼓泡液位高度的压力降，因此风机动力消耗比较大，而且外部加热的方式需要大量甲醇循环，要求较大功率的循环泵。在甲醛正常生产过程中，由于甲醛生产中甲醇氧化生产成甲醛的反应热除满足脱氢反应所需热量和原料气升温及热损失外尚有多余。为维持反应温度在600～680℃，一般在原料甲醇和空气重配入一定量的水蒸气以吸收并移走多余反应热，这一配入的水蒸气称之为配料蒸汽。在甲醛生产过程中为了保持和维护反应温度一般控制需要加入配料蒸汽，而加入的配料蒸汽，不参与反应和换热，基本在甲醛吸收单元呗吸收或者尾气中被直接排放了，而这两部分的热量均没有得到有效的利用，基本都是被浪费掉的。甲醛生产中，不加或者减少加入配料蒸汽的量能维持稳定反应温度的稳定，那么将大大节省蒸汽耗量，从而提高甲醛生产中的蒸汽产量。尾气循环法生产时将吸收后的尾气部分循环至反应器做热稳定剂，以达到必要的热力学平衡和安全生产的目的，使用该方法，可以在没有蒸馏的情况下生产37％～55％(质量分数)的高浓度甲醛，甲醇含量小于1.2％，与传统银法相比，此法甲醇单耗下降，甲酸含量低。
技术实现思路
为解决以上问题，本技术提供一种蒸发效率高、能耗低的由甲醇制备甲醛的装置。本技术所述的一种由甲醇制备甲醛的装置，所述装置包括呈罐状的耦合装置1、甲醇输送系统、尾气输送系统和空气输送系统；耦合装置1从下至上依次分为储液段、换热蒸发段和喷淋段；耦合装置1被分隔板4隔成左右两部分，又分别形成甲醇蒸发室2和甲醛吸收室3；换热蒸发段的壳程与储液段和喷淋段连通，用于流通热源；换热蒸发段中换热器的管道进口和出口都设在甲醛吸收室3内；甲醇输送系统包括通过管道依次连接的甲醇泵5，甲醇过滤器6和甲醇流量计7；甲醇流量计7通过管道与甲醇蒸发室2中喷淋段的雾化喷头A19连接；尾气输送系统包括通过管道依次连接的尾气罗茨风机A8、过滤器9、流量计10、加热器11和阻火器12；空气输送系统包括通过管道依次连接的空气罗茨风机B13、水洗塔14、空气流量计15以及空气加热器16；甲醇蒸发室2中储液段与空气加热器16及阻火器12的管道连通，其还设有与反应装置17顶部连通的出料管；所述反应装置17底部连接泵18，导出尾气并循环至尾气输送系统，其顶部另设有甲醛出口；甲醛吸收室3中喷淋段设有甲醛入口；甲醛出口与甲醛入口之间用管道连通，该管道在甲醛入口处装有雾化喷头B20，将甲醛喷入换热器的管道进口。本技术所述的一种由甲醇制备甲醛的装置，所述甲醇蒸发室2中储液段设有为同一入口的空气入口及循环尾气入口，该同一入口与空气加热器16及阻火器12的管道连通。本技术所述的一种由甲醇制备甲醛的装置，所述换热蒸发段内的换热器为管壳式换热器。使用时，原料甲醇由甲醇泵5输送通过甲醇过滤器6，过滤掉甲醇中的机械杂质后经过甲醇流量计7精确计量，进入耦合装置甲醇蒸发室2侧；空气由空气罗茨风机13输送，通过水洗塔14清洗除尘后经过空气流量计15精确计量，再由空气加热器16加热后进入甲醇蒸发器侧2；甲醛尾气导出后由泵18和尾气罗茨风机8输送，通过尾气过滤器9除杂后经过尾气流量计10精确计量，再由尾气加热器11加热后穿过阻火器12进入蒸发器1中与甲醇蒸汽、空气混合，在甲醇蒸发室2侧中蒸发后转化为甲醇蒸汽，输送至反应装置17中，经反应装置中氧化反应产生甲醛，其中，生成的甲醛通入耦合装置甲醛吸收室3侧，下部尾气导出连接泵18，循环至尾气输送系统，连续生产甲醛。与现有技术相比，本技术所述的由甲醇制备甲醛的装置具有如下优点为：首先，采用甲醇蒸发-甲醛吸收的耦合装置，利用甲醛吸收塔需要移出的热量进行甲醇蒸发，并且该新型热耦合技术，充分有效的降低了甲醛吸收塔循环量和甲醇蒸发器的循环量，从而大大降低了用电消耗，并且本技术将甲醛吸收和甲醛蒸发做成一体设备，大大节省了占地面积，并且设备成本大大下降；其次，通过流量计精确控制甲醇、空气和甲醛尾气的量，保证甲醇蒸汽、空气和甲醛尾气按比例均匀混合，可提高甲醛生产效率；同时空气和甲醛尾气分别设置独立的净化过滤装置，大大减弱了尘埃对介质移动的阻力，减小了风机和泵的负荷，原本由四元过滤器承担的净化任务被分解到四台独立的净化装置上，既保证了过滤效果，又使系统阻力得到进一步的降低。附图说明：图1：由甲醇制备甲醛的装置图；耦合装置1、甲醇蒸发室-2、甲醛吸收室-3、分隔板-4、甲醇泵-5，甲醇过滤器-6、甲醇流量计-7、尾气罗茨风机A-8、过滤器-9、流量计-10、加热器-11、阻火器-12、空气罗茨风机B-13、水洗塔-14、空气流量计-15、空气加热器-16、反应装置-17、泵-18、雾化喷头A-19、雾化喷头B-20。具体实施方式下面结合具体的实施例对本技术所述的由甲醇制备甲醛的装置作进一步说明，但是本技术的保护范围并不限于此。实施例1如图1所示，一种生产甲醛的装置，包括用于生产甲醛的甲醇蒸发-甲醛吸收的耦合装置1，其包括两个单元，甲醇蒸发室2和甲醛吸收室3包含在一个装置内，主要利用分隔板4将甲醇蒸发室2和甲醛吸收室3里面的物料完全独立分隔，即两室不能进行物料传质的过程，只能通过分隔壁和传热元件进行热的传导或者直接热辐射进行传热，各自作为独立的系统；此外，还包括甲醇输送系统，具体包括甲醇泵5，甲醇过滤器6和甲醇流量计7，其通过管道依次连接，甲醇流量计通过管道与耦合装置的甲醇蒸发室2连接；尾气输送系统、具体包括尾气罗茨风机8、过滤器9、流量计10、加热器11和阻火器12，其通过管道依次连接，所述阻火器通过管道与甲醇蒸发室2连接；空气输送系统，包括空气罗茨风机13、水洗塔14、空气流量计15以及空气加热器16，其通过管道依次连接，所述的空气加热器通过管道与甲醇蒸发室2连接；反应装置17，其与甲醇蒸发室2连接，其上部导出生成的甲醛，通入耦合装置甲醛吸收室，下部尾气导出连接泵18，循环至尾气输送系统，在耦合装置中，甲醇及甲醛入口均设置了喷淋系统A19和B20。使用时，原料甲醇由甲醇泵5输送通过甲醇过滤器6，过滤掉甲醇中的机械杂质后经过甲醇流量计7精确计量，进入耦合装置甲醇蒸发室2侧；空气由空气罗茨风机13输送，通过水洗塔14清洗除尘后经过空气流量计15精确计量，再由空气加热器16加热后进入甲醇蒸发器侧2；甲醛尾气导出后由泵18和尾气罗茨风机8输送，通过尾气过滤器9除杂后经过尾气流量计10精确计量，再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由甲醇制备甲醛的装置，其特征在于，所述装置包括呈罐状的耦合装置(1)、甲醇输送系统、尾气输送系统和空气输送系统；耦合装置(1)从下至上依次分为储液段、换热蒸发段和喷淋段；耦合装置(1)被分隔板(4)隔成左右两部分，又分别形成甲醇蒸发室(2)和甲醛吸收室(3)；换热蒸发段的壳程与储液段和喷淋段连通，用于流通热源；换热蒸发段中换热器的管道进口和出口都设在甲醛吸收室(3)内；甲醇输送系统包括通过管道依次连接的甲醇泵(5)，甲醇过滤器(6)和甲醇流量计(7)；甲醇流量计(7)通过管道与甲醇蒸发室(2)中喷淋段的雾化喷头A(19)连接；尾气输送系统包括通过管道依次连接的尾气罗茨风机A(8)、过滤器(9)、流量计(10)、加热器(11)和阻火器(12)；空气输送系统包括通过管道依次连接的空气罗茨风机B(13)、水洗塔(14)、空气流量计(15)以及空气加热器(16)；甲醇蒸发室(2)中储液段与空气加热器(16)及阻火器(12)的管道连通，其还设有与反应装置(17)顶部连通的出料管；所述反应装置(17)底部连接泵(18)，导出尾气并循环至尾气输送系统，其顶部另设有甲醛出口；甲醛吸收室(3)中喷淋段设有甲醛入口；甲醛出口与甲醛入口之间用管道连通，该管道在甲醛入口处装有雾化喷头B(20)，将甲醛喷入换热器的管道进口。...

【技术特征摘要】
1.一种由甲醇制备甲醛的装置，其特征在于，所述装置包括呈罐状的耦合装置(1)、甲醇输送系统、尾气输送系统和空气输送系统；耦合装置(1)从下至上依次分为储液段、换热蒸发段和喷淋段；耦合装置(1)被分隔板(4)隔成左右两部分，又分别形成甲醇蒸发室(2)和甲醛吸收室(3)；换热蒸发段的壳程与储液段和喷淋段连通，用于流通热源；换热蒸发段中换热器的管道进口和出口都设在甲醛吸收室(3)内；甲醇输送系统包括通过管道依次连接的甲醇泵(5)，甲醇过滤器(6)和甲醇流量计(7)；甲醇流量计(7)通过管道与甲醇蒸发室(2)中喷淋段的雾化喷头A(19)连接；尾气输送系统包括通过管道依次连接的尾气罗茨风机A(8)、过滤器(9)、流量计(10)、加热器(11)和阻火器(12)；空气输送系统包括通过管道依次连接的空气罗茨风...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔东霞，李登华，舒兴旺，林浩，尹志雨，张影，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，
类型：新型
国别省市：山西,14