一种合成氨联产粗甲醇制甲醛的方法技术

本发明专利技术涉及一种在银催化剂作用下，以合成氨联产的８０～９５％（重量）的粗甲醇制备甲醛的方法。生产过程包括甲醇的蒸发、氧化和甲醛的吸收，在甲醇蒸发器的前后各连接着一个高效吸附过滤器，粗甲醇经过两次吸附过滤后，物料中石蜡等有害杂质的含量从１％（重量）下降至０．１％（重量），保证了氧化塔中的银催化剂不受毒害。本发明专利技术以８０～９５％（重量）的粗甲醇代替９８～９９％（重量）精甲醇制备≥３７％（重量）的甲醛溶液，节约了能耗，降低了生产成本，提高了经济效益。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在银催化剂作用下，甲醇与空气发生氧化脱氢反应制备甲醛的方法，更确切地说是涉及合成氨联产粗甲醇制备甲醛的方法。在已有技术CN1066264中公开了一种在银催化剂下，甲醇与空气发生氧化脱氢反应生成甲醛的方法，该技术利用反应产物的显热直接作为过热器热源，可减少30～100千克/吨(产品)的配料蒸汽；利用气体反应产物冷凝潜热直接蒸发80％左右的甲醇。增设甲醇精馏塔，解决蒸发器底部水及杂质富集问题，除去使催化剂中毒的杂质，延长了银催化剂的使用寿命，降低了甲醇的单耗。但是，该技术从甲醇蒸发器下部引出的15％～25％(重量)的甲醇溶液要经过精馏塔精馏成98％～99％(重量)的精甲醇，然后，再用精甲醇制甲醛。甲醇精馏要耗用大量热能，若能革除甲醇精馏这一工序，又能制得产量高，质量好的甲醛，则该专利技术就更加完善和合理。本专利技术的目的在于利用合成氨联产的粗甲醇〔甲醇含量为80～95％(重量)〕直接制备甲醛含量≥37％(重量)的工业甲醛。革除了现有技术中的甲醇精馏工序，节约了能耗，降低了生产成本，提高了经济效益。本专利技术是一项合成氨联产粗甲醇制甲醛的方法，包括在银催化剂的催化作用下，甲醇与空气发生氧化脱氢反应生成甲醛，生产工艺包括粗甲醇的蒸发、氧化和甲醛的吸收，其特征在于1)供甲醇蒸发器蒸发的甲醇为合成氨联产醇塔生产的甲醇含量为80～95％(重量)的粗甲醇，2)在甲醇蒸发器的前、后各连接着一个吸附过滤器，过滤器中填充有市售碱性活性炭，活性炭放置在二层不锈钢筛网上，筛网由筛板支撑着，3)在甲醇蒸发器的中部安装有一个石蜡溢流管。从合成氨联醇塔生产的甲醇含量为80％-95％(重量)的粗甲醇中含有1％的正烷烃(石蜡)和铁等对银催化剂有害杂质。在甲醇蒸发器的前、后各连接着一个活性炭吸附过滤器，使粗甲醇液体在进入蒸发器前先进行一次杂质过滤。进入蒸发器的粗甲醇液体经加热后从蒸发器下部管线流出再进入后一个活性炭吸附过滤器进行再一次吸附过滤，经过两次吸附过滤后的粗甲醇物料中有害杂质的含量从1％(重量)下降至0.1％(重量)左右，保证了在后面的氧化塔中的银催化剂不受杂质毒害，延长了催化剂寿命，保证了甲醇催化氧化过程的正常进行。蒸发器中部设置石蜡溢流管是为了对粗甲醇中剩余的0.1％(重量)的石蜡等有害物质作进一步的清除。当蒸发器内的蒸发温度达到70℃时，打开溢流管，放出物料中已液化的含石蜡液体，含石蜡液体冷却后，滗析掉石蜡等杂质，剩下的甲醇水溶液回收返回蒸发器利用。这样，就能保证进入氧化塔的甲醇蒸气的纯度，避免氧化塔中的银催化剂被杂质毒害。本专利技术中吸附过滤器中的碱性活性碳的粒径为Φ1.5×4mm～3.0×6mm，不锈钢筛网的网眼为150～200目，筛板的孔径为Φ5～Φ15mm。活性炭的填充量可根据进料多少决定，筛网上活性炭的填充容积为0.2～0.6m3。本专利技术中从蒸发器出来的甲醇、空气和蒸汽经补充水蒸汽后进入氧化塔的物料组成为甲醇∶空气∶水蒸汽的摩尔比等于1∶1.96∶1.58。本专利技术的甲醇氧化的氧化塔中所用的银催化剂为电解银催化剂或浮石银催化剂。本专利技术在甲醇蒸发器的前后各连接一个活性炭吸附过滤器，使粗甲醇经过前、后两次吸附过滤，粗甲醇物料中石蜡、铁等有害杂质的含量从1％(重量)降至0.1％(重量)。同时又应用蒸发器中部的石蜡溢流管，不断去除物料中剩余的有害杂质，保证了甲醇氧化甲醛工艺的正常进行。以80～95％(重量)的粗甲醇代替浓度为98～99％(重量)的精甲醇制备含量大于37％(重量)的甲醛。革除了现有技术中的甲醇精馏工序，节约了能耗，降低了生产成本，提高了经济效益。本专利技术制得的工业级甲醛的产品质量达到GB9009-88优级品指标。对本专利技术的粗甲醇制甲醛和精甲醇制甲醛的甲醛产品进行聚合试验，测试结果显示本专利技术粗甲醇制甲醛的产品质量优于现有技术精甲醇制甲醛的产品质量。测试结果如下表所示甲醛聚合测试 从表中可看出，粗甲醇制得的甲醛比精甲醇制得甲醛聚合时间晚1小时，而聚合量却少1倍，这对甲醛的储存、运输具有非常好的效果，说明粗甲醇生产的甲醛的聚合性质优于精甲醇生产的甲醛。与精甲醇制甲醛相比较，粗甲醇制甲醛的成本降低10％以上。采用粗甲醇制甲醛比用精甲醇制甲醛每吨甲醛成本下降66.7元，以年产甲醛15000吨计算，每年可降低成本100万元。本专利技术的工艺流程图如附图所示，图中标号表示1-粗甲醇进料管线，2、2a-吸附过滤器，3-甲醇蒸发器，4-进蒸汽管线，5-氧化塔，6、6a-进软水管线，7、7a-吸收塔，8-尾气排放管线，9-甲醛出料管线，10-溢流管，11-进空气管线。现结合实施例对本
技术实现思路
作进一步说明。实施例1合成氨联产的80％(重量)的粗甲醇液体以1.2m3/h的流量从管线1进入吸附过滤器2，吸附过滤掉大部分杂质后，粗甲醇液体进入甲醇蒸发器3，甲醇的蒸发温度控制在50～70℃，加热后的液体物料从蒸发器3的下部管线流出进入后一个吸附过滤器2a进行再一次吸附过滤，经过两次吸附过滤的物料杂质含量从1％(重量)降至0.1％(重量)左右。从过滤器2a出来的粗甲醇物料再进入甲醇蒸发器3进行蒸发。空气从管线11以950m3/h的流量进入蒸发器3和粗甲醇物料一起蒸发，当甲醇蒸发温度升至62℃，气液平衡时，液相中甲醇的平衡浓度为74％(重量)。当蒸发温度升至70℃时，把溢流管10打开，放出含有石蜡等杂质的甲醇溶液，滗析石蜡后，将剩余的甲醇溶液再送入蒸发器3中蒸发。蒸发物料经管线4补充水蒸汽，水蒸汽流量为250kg/h，使物料的组成为甲醇∶空气∶水蒸汽的摩尔比等于1∶1.96∶1.58。该配比的物料进入氧化塔5，在650℃的温度下，经电解银催化剂的催化作用，甲醇氧化脱氢生成甲醛气体。甲醛气体从氧化塔5下部进入冷却吸收塔7。管线6中的软水从吸收塔7上部进入塔内冷却吸收甲醛气体。约80～90％(重量)的甲醛气体被吸收生成37％(重量)的工业甲醛液体，经管线9放入贮槽。未被吸收的少量甲醛气体进入吸收塔7a,7a的结构和组成和吸收塔7完全一样，软水经管线10a从吸收塔7a上部进入塔内，吸收剩余的甲醛气体，生成的稀甲醛液体返回吸收塔7，从吸收塔7上部进入塔内吸收甲醛气体生成37％(重量)工业甲醛从管线9放入贮槽，进入贮槽的37％(重量)工业甲醛的产量为1.3m3/h，未被吸收的含有微量甲醛、氢气、一氧化碳、二氧化碳的尾气经管线8进入废热锅炉燃烧回收热量后放空。实施例2除进入吸附过滤器2的粗甲醇液体浓度为87％(重量)，流量为1.2m3/h，管线11空气流量为950m3/h，蒸发器3中气液平衡温度为59℃，液相中甲醇平衡浓度为78％(重量)，管线4补加水蒸汽流量为250kg/h，生成工业甲醛含量为37.2％(重量)，产量为1.4m3/h外，其它工艺步骤、物料配比及反应参数均同实施例1。实施例3除进入吸附过滤器2的粗甲醇液体浓度为95％(重量)，流量为1.1m3/h，管线11空气流量为1000m3/h，蒸发器3中气液平衡温度为52℃，液相中甲醇平衡浓度为86％(重量)，管线4补加水蒸汽流量为330kg/h，生成工业甲醛含量为37.4％(重量)，产量为1.6m3/h外，其它工艺步骤、物料配比及反应参数均同实施例1。对比实施例1工艺步骤中比实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成氨联产粗甲醇制甲醛的方法，包括在银催化剂作用下，甲醇与空气发生氧化脱氢反应生成甲醛，生产过程包括：甲醇的蒸发、氧化和甲醛的吸收，其特征在于：１）供甲醇蒸发器蒸发的甲醇为合成氨联醇塔生产的甲醇含量为８０～９５％（重量）的粗甲醇， ２）在甲醇蒸发器的前、后各连接着一个吸附过滤器，过滤器中填充有市售碱性活性炭，活性炭放置在二层不锈钢筛网上，筛网由筛板支撑着，３）在甲醇蒸发器中部安装有一个石蜡溢流管。

【技术特征摘要】
1.一种合成氨联产粗甲醇制甲醛的方法，包括在银催化剂作用下，甲醇与空气发生氧化脱氢反应生成甲醛，生产过程包括甲醇的蒸发、氧化和甲醛的吸收，其特征在于1)供甲醇蒸发器蒸发的甲醇为合成氨联醇塔生产的甲醇含量为80～95％(重量)的粗甲醇，2)在甲醇蒸发器的前、后各连接着一个吸附过滤器，过滤器中填充有市售碱性活性炭，活性炭放置在二层不锈钢筛网上，筛网由筛板支撑着，3)在甲醇蒸发器中部安装有一个石蜡溢流管。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵芳壁，
申请(专利权)人：上海吴泾化工有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]