一种用于生产甲醛的双循环系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于生产甲醛的双循环系统，该系统通过蒸发器、再沸器将甲醇原料汽化，由混合器将汽化甲醇、通过空气饱和塔后输出的空气和／或尾气以及由水蒸汽发生器中输出的水蒸气混合成三元气体，混合后的三元气体进入氧化器经催化氧化和脱氢反应后得到气态甲醛，气态甲醛经过两级吸收塔的吸收变为浓缩的甲醛液体。其中第二级吸收塔中的稀甲醇液可通过循环泵返回到空气饱和塔形成液体循环系统，第二级吸收塔中的尾气的一部分也可返回到空气饱和塔形成气体循环系统。该双循环系统可以降低氧化器的负荷，减少原材料的消耗，降低系统能耗，提高甲醛溶液成品的浓度，而且可使生产设备系统易于控制，故障率低。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及甲醛生产设备及生产工艺，具体涉及一种用于生产甲醛的双循环系统。
技术介绍
现有的甲醛生产设备及工艺，一般都是采用将甲醇通过蒸发器、再沸器汽化后再与空气、水蒸气在混合器内混合，然后在氧化器和催化剂的作用，将混合气体中的甲醇气体进行氧化和脱氢反应生成甲醛气体，再将甲醛气体冷却后送入甲醛吸收塔吸收为甲醛液，然后再将甲醛液通过循环泵的循环，逐渐浓縮成浓度较高的甲醛液体，最后再从吸收塔内将浓度较高的甲醛液体排出。上述甲醛的生产过程由于未构成循环的系统，将会使得生产设备中的氧化器负荷较大，原材料的消耗量也较大。该甲醛生产系统的耗能较高，且反应过程难于控制，经常伴随有副反应的的出现。采用上述设备及工艺生产出的甲醛溶液的浓度也较低，设备运行中的故障率也较高。因此，有必要对现有的甲醛生产设备及生产工艺进行改进。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，设计一种用于生产甲醛的双循环系统。该双循环系统可以降低氧化器的负荷，减少原材料的消耗，降低系统能耗，提高甲醛溶液成品的浓度，而且可使生产设备系统易于控制，故障率低。 为实现上述目的，本技术的技术方案是设计一种用于生产甲醛的双循环系统，其特征在于，所述双循环系统包括 第一循环系统，该系统用于将混合气体中的甲醇气体氧化脱氢变为甲醛气体，再将甲醛转化为浓縮的甲醛液，同时通过该循环系统回收系统中的甲醇液，该系统通过管路依次串接有空气饱和塔、混合器、氧化器、一级吸收塔、二级吸收塔、换热器、甲醇循环液的储罐、空气饱和塔； 第二循环系统，该系统用于将混合气体中的甲醇气体氧化脱氢变为甲醛气体，再将甲醛转化为浓縮的甲醛液，同时通过循环系统回收系统尾气中的气态甲醇、甲醛，该系统包括有第一循环系统中通过管路依次串接的空气饱和塔、混合器、氧化器、一级吸收塔、二级吸收塔，还包括有循环尾气的储罐； 上述两环系统是在所述二级吸收塔中被分为两个循环，位于所述二级吸收塔上端的气体通过所述循环尾气的储罐与空气饱和塔构成气态循环系统，位于所述二级吸收塔下端的液体通过所述换热器、甲醇循环液的储罐与空气饱和塔构成液态循环系统； 原料供应系统，该系统用于提供生产甲醛的甲醇，该系统通过管路依次将甲醇储料槽、再沸器、蒸发器与所述混合器相连接。 其中，在所述混合器上通过管路还连接有水蒸汽发生器。 其中，在所述第二吸收塔的上端通过管路连接有补水器。 其中，在所述第二吸收塔的顶端通过管路还连接有尾气处理器，所述尾气处理器用于燃烧部分尾气，其燃烧所产生的热量供系统外使用。 其中，在所述空气饱和塔的底部通过管路分别连接有鼓风机与第一循环泵，所述第一循环泵通过反向供液管路与第二循环泵连接，所述第二循环泵通过第二循环管路还与第二吸收塔下半部的上下端连接，所述第二循环管路用于低浓度的甲醛液在第二吸收塔的下部循环，所述第二循环泵通过供液管路还与第一吸收塔上半部的上端连接，所述供液管路用于将第二吸收塔内的低浓度的甲醛液打入第一吸收塔内。 其中，在所述第一吸收塔下半部的上下端通过第一循环管路连接有第三循环泵，所述第一循环管路用于高浓度的甲醛在第一吸收塔内循环，所述第三循环泵通过管路还与甲醛液的成品储罐相连接。 其中，所述甲醇储料槽与甲醇泵及流量控制阀连接，所述甲醇泵及流量控制阀控制甲醇进入蒸发器的流量。 其中，在所述混合器内设置有过滤器，所述过滤器用于过滤三元混合气体。 其中，在所述氧化器内装有若干层催化剂，所述氧化器被分为上下两层，所述氧化器的上层为高温层，所述三元混合气体中的甲醇在所述高温层发生氧化和脱氢反应后生成甲醛气体，所述氧化器的下层设置为急冷段，所述急冷段用于防止甲醛气体的热分解，所述甲醛气体通过急冷段后即可被送入第一吸收塔。 本技术的优点和有益效果在于该用于生产甲醛的双循环系统由于采用了气、液两路双循环运行。因此，可以降低设备系统中氧化器的负荷，减少原材料甲醇的浪费，还可降低系统中的能量消耗，而且可以向系统外输送更多的水蒸汽和尾气燃烧的热量，同时还可提高甲醛溶液成品的浓度。采用该生产工艺及设备可生产出浓度大于55%的低醇甲醛溶液。而且可使生产设备系统易于控制，故障率低，延长了系统的运行周期，该系统还解决了热应力腐蚀问题、触媒铺装难等问题。附图说明图1是本技术的循环系统图。 图中1、2、氧化器；3、4、一级吸收塔；5、6、二级吸收塔；7、混合器；8、空气饱和塔；9、再沸器；10、蒸发器；11、换热器；12、鼓风机；13、循环尾气的储罐；14、补水器；15、换热器；16、水蒸汽发生器；17、甲醛液的成品储罐；18、甲醇储料槽；19、尾气处理器；20、第一循环泵；21、反向供液管路；22、第二循环泵；23、第二循环管路；24、供液管路；25、第一循环管路；26、第三循环泵。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。 如附图1所示，本技术具体实施的技术方案是 实施例1 本实施例一种用于生产甲醛的双循环系统，该双循环系统包括 第一循环系统，该第一循环系统用于将混合气体中的甲醇气体氧化脱氢变为甲醛气体，再将甲醛转化为浓縮的甲醛液，同时通过该循环系统还可以回收系统中的甲醇液，该系统通过管路依次串接有空气饱和塔8、混合器7、氧化器1、2、一级吸收塔3、4、二级吸收塔5、6、换热器11、甲醇循环液的储罐15、空气饱和塔8 ; 第二循环系统，该系统也用于将混合气体中的甲醇气体氧化脱氢变为甲醛气体，再将甲醛转化为浓縮的甲醛液，同时该系统还通过循环系统回收系统尾气中的气态甲醇、甲醛，该系统包括有第一循环系统中通过管路依次串接的空气饱和塔8、混合器7、氧化器1、2、一级吸收塔3、4、二级吸收塔5、6，还包括有用于储存循环尾气的储罐13 ; 所述第一循环系统与第二循环系统是在所述二级吸收塔中5、6被分为两个循环，位于所述二级吸收塔的上端6的气体通过所述循环尾气的储罐13与空气饱和塔构8成气态循环系统，位于所述二级吸收塔的下端5的液体通过所述换热器11、甲醇循环液的储罐15与空气饱和塔8构成液态循环系统； 原料供应系统，该系统用于提供生产甲醛的甲醇，该系统通过管路依次将甲醇储料槽18、再沸器9、蒸发器10与所述混合器7相连接。 实施例2 在实施例1的基础上，本技术较佳的技术方案是，在所述混合器7上通过管路还连接有水蒸汽发生器16。 实施例3 在实施例1的基础上，本技术较佳的技术方案还包括，在所述第二吸收塔的上端6通过管路连接有补水器14，该补水器14用于向第二吸收塔内输入喷淋用的补充水。 实施例4 在实施例3的基础上，本技术较佳的技术方案还包括，在所述第二吸收塔的顶端通过管路还连接有尾气处理器19，所述尾气处理器用于燃烧部分尾气，其燃烧所产生的热量供系统外使用。 实施例5 在实施例1的基础上，本技术较佳的技术方案还包括，在所述空气饱和塔8的底部通过管路分别连接有鼓风机12与第一循环泵20，所述第一循环泵2通过反向供液管路21与第二循环泵22连接，所述第二循环泵22通过第二循环管路23还与第二吸收塔下半部5的上下端连接，所述第二循环管路23用于低浓度的甲醛液在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产甲醛的双循环系统，其特征在于，所述双循环系统包括：第一循环系统，该系统通过管路依次串接有空气饱和塔、混合器、氧化器、一级吸收塔、二级吸收塔、换热器、甲醇循环液的储罐、空气饱和塔；第二循环系统，该系统包括有第一循环系统中通过管路依次串接的空气饱和塔、混合器、氧化器、一级吸收塔、二级吸收塔，还包括有循环尾气的储罐；上述两环系统是在所述二级吸收塔中被分为两个循环，位于所述二级吸收塔上端的气体通过所述循环尾气的储罐与空气饱和塔构成气态循环系统，位于所述二级吸收塔下端的液体通过所述换热器、甲醇循环液的储罐与空气饱和塔构成液态循环系统；原料供应系统，该系统通过管路依次将甲醇储料槽、再沸器、蒸发器与所述混合器相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：华秋发，
申请(专利权)人：江阴市华燕石化机械装备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]