甲醛吡啶双氧水联产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种甲醛吡啶双氧水联产装置，属于甲醛生产领域领域。所述联产装置由甲醇氧化单元、净化分离单元、吡啶生产单元及双氧水生产单元构成，甲醇氧化单元的甲醛混合气出口接净化分离单元物料进口，净化分离单元甲醛出口接吡啶生产单元甲醛进口，净化分离单元氢气出口接双氧水生产单元氢气进口。与现有技术相比，本实用新型专利技术的甲醛吡啶双氧水联产装置克服了现有甲醛生产装置投资大、工艺流程长、氢气燃烧造成浪费等不足，可实现甲醛、吡啶和双氧水联产，具有很好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
甲醛吡啶双氧水联产装置
本技术涉及甲醛、吡啶、双氧水生产领域，具体提供一种甲醛吡啶双氧水联产装置。
技术介绍
甲醛、吡啶、双氧水均为化工基础原料，应用量巨大。现有技术中甲醛生产主要采用甲醇氧化法，在600～700℃下，使甲醇、空气和水通过银、铜或五氧化二矾等催化剂，在氧化器中直接氧化生成含有甲醛混合气体。混合气体再经一级、二级、三级吸收塔，与软水、稀甲醛液逆流接触，逐级提浓，得到37％左右的甲醛溶液。尾气(含18％的氢气)则送至燃烧锅炉焚烧，副产蒸汽。不仅投资大、工艺流程长，还会造成大量氢气的浪费。另一方面，现有技术生产吡啶时，甲醛溶液需要经过泵加压、蒸汽加热气化、蒸汽过热提温等单元，才能送到反应器参与吡啶生成反应，存在原料利用率低、产物纯度低、能耗高等不足。
技术实现思路
本技术是针对上述现有技术的不足，提供一种甲醛吡啶双氧水联产装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：由甲醇氧化单元、净化分离单元、吡啶生产单元及双氧水生产单元构成，甲醇氧化单元的甲醛混合气出口接净化分离单元物料进口，净化分离单元甲醛出口接吡啶生产单元甲醛进口，净化分离单元氢气出口接双氧水生产单元氢气进口。甲醇氧化单元得到的甲醛混合气经净化分离单元分离后，得到高浓度甲醛气(体积百分比浓度不低于98％)和高浓度氢气(体积百分比浓度不低于99％)。甲醛气送吡啶生产单元生产吡啶；氢气送双氧水生产单元生产双氧水。所述净化分离单元用于对甲醛混合气进行分离提纯，得到可用于吡啶、双氧水生产的高浓度甲醛气和氢气。作为优选，净化分离单元包括压缩机、冷却器、气液分离器、膜分离器及变压吸附净化组件，压缩机进气口与甲醇氧化单元的甲醛混合气出口管路连接，压缩机出气口通过管路串接冷却器、气液分离器后，与膜分离器进料口连接，膜分离器的氢气出口(透过气出口)接双氧水生产单元氢气进口，膜分离器的尾气出口接变压吸附净化组件的进气口，变压吸附净化组件的出气口与吡啶生产单元的甲醛进口管路连接。来自甲醇氧化单元的甲醛混合气经提压、冷却、气液分离后，分离得到的生成气进入膜分离器，利用膜分离的渗透选择性，将氢气渗透提浓，得到高浓度氢气，膜分离器得到的尾气进入变压吸附净化组件，吸附除去无效气体后得到高浓度甲醛气。为了促进热能的回收利用，净化分离单元还可以包括热交换器，热交换器的热介质进口接压缩机出气口，热介质出口接冷却器，冷介质进口接变压吸附净化组件的出气口，冷介质出口接吡啶生产单元的甲醛进口。经压缩机提压的甲醛混合气经热交换器后再进入冷却器，而变压吸附净化组件输出的甲醛气通过热交换器吸收甲醛混合气的热量后再送吡啶生产单元。为了保证双氧水生产单元氢气供应的稳定，净化分离单元还包括缓冲罐，膜分离器的氢气出口通过缓冲罐接双氧水生产单元氢气进口。膜分离器输出的氢气经缓冲罐缓冲后再送双氧水生产单元。作为优选，所述变压吸附净化组件包括一级吸附罐、二级吸附罐，一级吸附罐中装填普通碳分子筛，用于吸附氮气，二级吸附罐中装填MH-317型高效碳分子筛，用于吸附二氧化碳、一氧化碳、甲烷。一级吸附罐优选由5-8个吸附罐组成；二级吸附罐优选由5-8个吸附罐组成。作为优选，甲醇氧化单元包括蒸发器、过热器、过滤器及氧化反应器，蒸发器出气口通过管路串接过热器、过滤器后，与氧化反应器进气口连接，氧化反应器的混合气出口接蒸发器热介质进口，蒸发器热介质出口接净化分离单元。甲醇、空气经蒸发器后，与蒸汽一起通过过热器、过滤器，进入氧化反应器进行氧化脱氢反应，氧化反应器输出的甲醛混合气返回蒸发器放热降温后再送净化分离单元。和现有技术相比，本技术的甲醛吡啶双氧水联产装置具有以下突出的有益效果：一、克服了现有甲醛生产装置投资大、工艺流程长、氢气燃烧造成浪费等不足，通过增加膜分离及变压吸附装置，即可实现甲醛气用于生产吡啶，回收的氢气用于双氧水生产；二、甲醛双氧水联产，解决了无氢气来源地区上马双氧水项目的困难；三、甲醛气直接降温到所需的反应温度用于吡啶生产，既节约设备投资，又减少蒸汽用量，运行成本大幅下降；四、甲醛吡啶联产，因甲醛气含水量极低，生成的吡啶粗物料纯度高，精馏负荷轻，副产的废水减少，既节约精馏塔蒸汽用量，又降低环保设施热氧化炉投资与运行成本。附图说明附图1是实施例甲醛吡啶双氧水联产装置的结构示意图；附图2是实施例甲醇氧化单元结构示意图；附图3是实施例净化分离单元结构示意图；附图4是实施例吡啶生产单元结构示意图；附图5是实施例双氧水生产单元结构示意图。附图中的标记分别表示：1、甲醇蒸发器，2、过热器，3、过滤器，4、氧化反应器，5、压缩机，6、热交换器，7、冷却器，8、气液分离器，9、膜分离器，10、缓冲罐，11、变压吸附净化组件，12.1、流化床反应器，12.2、再生器，12.3、粗物料气提塔，12.4、氨吸收塔，12.5、氨气提塔，12.6、萃取塔，12.7、苯汽提塔，12.8、精馏组件，12.81、精馏塔，12.82、精馏塔，12.83、成品精馏塔，12.9、粗物料储槽，13.1、氢化塔，13.2、氧化塔，13.3、分离器，13.4、萃取塔，13.5、净化器，13.6、氢化液气液分离及氢化液再生床，13.7、聚结分离器，13.8、真空脱水器，13.9、干燥塔，13.10、工作液槽，13.11、工作液预热器，13.12、氢化液储槽，13.13、氢化液冷却器，13.14、离心式空压机，13.15、氧化液储槽。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，但不作为对本技术的限定。实施例：【主要设备】如附图1所示，本技术的甲醛吡啶双氧水联产装置由甲醇氧化单元、净化分离单元、吡啶生产单元及双氧水生产单元构成。甲醇氧化单元的甲醛混合气出口接净化分离单元物料进口，净化分离单元甲醛出口接吡啶生产单元甲醛进口，净化分离单元氢气出口接双氧水生产单元氢气进口。如附图2所示，甲醇氧化单元主要由甲醇蒸发器1、过热器2、过滤器3、氧化反应器4组成。蒸发器1出气口通过管路串接过热器2、过滤器3后，与氧化反应器4进气口连接。氧化反应器4的混合气出口接甲醇蒸发器1热介质进口。甲醇蒸发器1热介质出口接净化分离单元压缩机5的进气口。如附图3所示，净化分离单元由压缩机5、热交换器6、冷却器7、气液分离器8、膜分离器9、缓冲罐10及变压吸附净化组件11构成。压缩机5串接热交换器6、冷却器7、气液分离器8后，气液分离器8的气体出口与膜分离器9进料口连接。膜分离器9氢气出口通过缓冲罐10接双氧水生产单元的氢化塔13.1。膜分离器9尾气出口接变压吸附净化组件11进气口。变压吸附净化组件11出气口接热交换器6的冷介质进口。热交换器6的冷介质出口接吡啶生产单元的流化床反应器12.1。膜分离器9采用采用中空纤维膜,如大连化物的H_2/N_2分离回收氢气装置。变压吸附净本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.甲醛吡啶双氧水联产装置，其特征在于：由甲醇氧化单元、净化分离单元、吡啶生产单元及双氧水生产单元构成，/n甲醇氧化单元的甲醛混合气出口接净化分离单元物料进口，净化分离单元甲醛出口接吡啶生产单元甲醛进口，净化分离单元氢气出口接双氧水生产单元氢气进口。/n

【技术特征摘要】
1.甲醛吡啶双氧水联产装置，其特征在于：由甲醇氧化单元、净化分离单元、吡啶生产单元及双氧水生产单元构成，
甲醇氧化单元的甲醛混合气出口接净化分离单元物料进口，净化分离单元甲醛出口接吡啶生产单元甲醛进口，净化分离单元氢气出口接双氧水生产单元氢气进口。


2.根据权利要求1所述的甲醛吡啶双氧水联产装置，其特征在于：净化分离单元包括压缩机、冷却器、气液分离器、膜分离器及变压吸附净化组件，压缩机进气口与甲醇氧化单元的甲醛混合气出口管路连接，压缩机出气口通过管路串接冷却器、气液分离器后，与膜分离器进料口连接，膜分离器的氢气出口接双氧水生产单元氢气进口，膜分离器的尾气出口接变压吸附净化组件的进气口，变压吸附净化组件的出气口与吡啶生产单元的甲醛进口管路连接。


3.根据权利要求2所述的甲醛吡啶双氧水联产装置，其特征在于：净化分离单元还包括热交换器，热交换器的热介质进口接压缩机出气口，热介质出口接冷却器，冷介质进口接变...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩刚，李裕超，刘晓清，赵承群，李坚，
申请(专利权)人：山东明化新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37