一种合成聚甲醛生产系统及其合成方法技术方案

本发明专利技术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。同时节约了二氧戊环的经济成本。同时节约了二氧戊环的经济成本。

【技术实现步骤摘要】
一种合成聚甲醛生产系统及其合成方法


[0001]本专利技术涉及以多聚甲醛合成系统和合成方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：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。
[0005]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；
[0006]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；
[0007]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；
[0008]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；
[0009]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；
[0010]所述吸收塔的顶部还通过补液管与外界水源连接；
[0011]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。
[0012]所述尾气处理器内部设置有铂钯催化剂；
[0013]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。
[0014]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；
[0015]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。
[0016]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；
[0017]所述第五喷淋管位于是第一接管的中心位置；
[0018]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；
[0019]所述第一喷淋管位于所述第一接管的端部；
[0020]所述第一接管的两端设有封盖。
[0021]在进一步实施例中，所述吸收塔与循环泵和成品泵连接；
[0022]所述循环泵与冷却器连接；
[0023]所述成品泵与所述TOX反应器连接。
[0024]在进一步实施例中，所述原料预处理器与混合器连接；
[0025]所述混合器包括第一进口和第二进口；
[0026]所述第一进口用于甲缩醛进入；
[0027]所述第二进口用于甲醇进入。
[0028]在进一步实施例中，所述固定床反应器中设置有Co，Fe
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Mo
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Co第三组分比例为1：2.4：0.03或Cr，Fe
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Mo
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Co第三组分比例可为1：1.8：0.1。
[0029]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。
[0030]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；
[0031]所述预热端位于所述换热段上层；
[0032]所述换热段与所述固定床反应器连通。
[0033]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；
[0034]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；
[0035]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；
[0036]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；
[0037]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；
[0038]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；
[0039]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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
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Mo
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Co第三组分比...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘孝礼，刘旭涛，靳国庆，李晓雪，吕晓梅，高建平，
申请(专利权)人：无锡熙源工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：