CN104496773A - 甲醛、二甲醚联产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种甲醛、二甲醚联产工艺，解决现有工艺尾气利用率不高，生产工艺复杂的问题，其方案是，首先对甲醇原料进行过滤；过滤后的甲醇进入甲醛反应***和二甲醚反应***；进入甲醛反应***和二甲醚反应***中的气体各自进行反应，二甲醚和甲醛反应***中反应气反应后形成大量的可燃性尾气，对该可燃性尾气进行收集，将收集的可燃性尾气作为锅炉***的燃料，该锅炉***生成的大量的水蒸气供给二甲醚反应***，在二甲醚反应***换热后形成的冷凝水从新作为锅炉***的补充水，本发明利用甲醛、二甲醚的工艺特性，将在生产过程中产生的废热及尾气利用起来满足自身的工艺需要，解决了甲醛和二甲醚在生产过程中产生大量废热废水的问题。

Description

甲醛、二甲醚联产工艺
技术领域
本发明涉及甲醛和二甲醚生产领域，特别是涉及一种甲醛、二甲醚联产工艺。
背景技术
甲醛是工业生产的重要原材料，广泛应用于树脂、塑料、皮革、纸张和纤维等的生产，在人们的生产生活中起着极其重要的作用。为提高甲醛的生产能力以及利用其尾气，现有的技术在传统甲醛生产工艺上逐渐发展出了多种生产工艺，包括尾气循环工艺、低转化无醇工艺和烟气循环工艺等。
甲醛生产中每生产一吨甲醛产品，将产生37%尾气，约600多立方，这些尾气中含有氢气18-20%、一氧化碳、甲烷、氧气各0.5%，二氧化碳5%、氮气72-74%、水和微量甲醛、甲醇等，其中约有20%左右可燃气，其热值在2100—2300kj/m3。
而二甲醚生产中需要消耗较大量水蒸汽，生产过程中需要将蒸汽锅炉产生的1.0Mpa200℃左右的蒸汽送往二甲醚生产***中使用；因此甲醛反应***中和二甲醚反应***中的可燃性气体和水蒸气能够联合补充使用，使得两者的反应***形成互补。
现在人们普遍都知道甲醛气有害，生产甲醛厂若自然排放或燃烧排放都会对环境造成严重污染特别对人身健康造成威胁。但是甲醛尾气中含有氢、甲烷、一氧化碳等可燃性气体，若是能够利用起来便是清洁能源，利用方式有多种多样但工艺都比较复杂投资也比较大。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种甲醛、二甲醚联产工艺，目的在于解决现有工艺尾气利用率不高，生产工艺复杂的问题。
其技术方案是，包括以下步骤：
步骤一：对粗甲醇原料进行过滤；
步骤二：过滤后的甲醇进入甲醛反应***和二甲醚反应***，进入甲醛反应***中甲醇与空气混合，对甲醛反应***中的甲醇和空气进行预热；对进入二甲醚反应***中的甲醇进行预热；
步骤三：甲醛反应***中预热后的气体预热后进入氧化反应器并在催化剂的作用下进行氧化反应；进入二甲醚反应***中甲醇预热后进入反应器进行脱水反应；
步骤四：甲醛反应***中反应后的气体进入吸收塔，利用水对甲醛气体进行吸收，不溶于水的可燃性气体作为燃料对锅炉***进行加热，锅炉***加热后产生的水蒸气对二甲醚反应***中的甲醇进行预热，水蒸气在对二甲醚反应***中甲醇加热过程中形成的冷凝水再次返回锅炉***；对二甲醚反应***中反应后的气体进行精馏，精馏的产品在进行冷凝后进行气液分离，其中气相部分通过洗涤塔进行洗涤，洗涤后不溶于洗涤液的气体作为燃料锅炉***；
步骤五：对甲醛反应***中的甲醛吸收液进行收集；收集二甲醚反应***中气液分离后的不凝气中甲醇及二甲醚。
本发明充分利用甲醛和二甲醚的生产工艺特性，将二者在生产过程中产生的废热及尾气利用起来以提供自身的工艺需要，大大降低了传统甲醛和二甲醚在生产过程中产生大量废热废水的问题。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
如图1所示，甲醛、二甲醚联产工艺，包括以下步骤：
步骤一：对粗甲醇原料进行过滤；
步骤二：过滤后的甲醇进入甲醛反应***和二甲醚反应***，进入甲醛反应***中甲醇与空气混合，对甲醛反应***中的甲醇和空气进行预热；对进入二甲醚反应***中的甲醇进行预热；
步骤三：甲醛反应***中预热后的气体预热后进入氧化反应器并在催化剂的作用下进行氧化反应；进入二甲醚反应***中甲醇预热后进入反应器进行脱水反应；
步骤四：甲醛反应***中反应后的气体进入吸收塔，利用水对甲醛气体进行吸收，不溶于水的可燃性气体作为燃料对锅炉***进行加热，锅炉***加热后产生的水蒸气对二甲醚反应***中的甲醇进行预热，水蒸气在对二甲醚反应***中甲醇加热过程中形成的冷凝水再次返回锅炉***；对二甲醚反应***中反应后的气体进行精馏，精馏的产品在进行冷凝后进行气液分离，其中气相部分通过洗涤塔进行洗涤，洗涤后不溶于洗涤液的气体作为燃料锅炉***；
步骤五：对甲醛反应***中的甲醛吸收液进行收集；收集二甲醚反应***中气液分离后的不凝气中甲醇及二甲醚。
所说的步骤一，甲醇原料存储在甲醇罐区，甲醇罐内甲醇经甲醇泵将甲醇送入甲醇高位槽，经过甲醇高位槽的甲醇进入甲醇过滤器。
所说的步骤二，过滤完毕的甲醇送入蒸发塔，所说的空气经空气过滤器过滤之后再经鼓风机送入蒸发塔，进入蒸发塔中的氧气与甲醇的质量比例为0.38-0.42，对进入蒸发塔的甲醇和空气进行预热，使其温度处于105-120℃；进入二甲醚反应***中过滤后的甲醇经甲醇缓冲槽后依次流经废液冷却器、甲醇蒸发器、甲醇回收塔和气体换热器，甲醇回收塔由水蒸气进行加热，水蒸气由锅炉***供给，水蒸气经换热冷却形成的冷凝水经锅炉循环管道再次进入锅炉，甲醇的脱水反应中形成反应气，反应气携带脱水反应中所形成的大量热，反应气经管道流经甲醇蒸发器，对甲醇蒸发器中的甲醇进行加热。
所说的步骤三，甲醛反应***中预热后的气体在预热完毕后经阻火器连接二级过滤器，对预热后的气体进行再次过滤，过滤完毕后的三元气进入甲醛反应器，所说的催化剂为电解银，甲醇在催化剂的作用下于630-660℃条件下发生催化氧化和脱氢反应，反应过程中产生携带大量热的水蒸气，水蒸气送入蒸发塔形成甲醇-空气-水蒸气的三元气，利用水蒸气携带的热实现甲醇和空气的预热；进入二甲醚反应***中的甲醇预热完毕后进入二甲醚反应器，并在340-380℃的温度下发生脱水反应。
所说的吸收塔包括串联的第一吸收塔和第二吸收塔，甲醛反应***中反应后的气体首先送入第一吸收塔，未被第一吸收塔吸收的气体进入第二吸收塔，第二吸收塔中液体吸收甲醛后形成稀甲醛溶液，稀甲醛溶液经循环泵送入第一吸收塔和第二吸收塔塔顶对其吸收液进行补充；二甲醚反应***中反应后的气体送入二甲醚蒸馏塔，精馏塔顶设有蒸发式水冷器，反应后的气体由蒸发式水冷器进行冷却，冷却后的二甲醚进入二甲醚回流槽，二甲醚回流槽对二甲醚进行气液分离，分离得到的气相部分进入洗涤塔进行洗涤吸收。
将第一吸收塔中的甲醛吸收液冷却后送入甲醛溶液存储器；对二甲醚回流槽中的二甲醚进行回流，一部分经泵加压并计量后返回二甲醚精馏塔，另一部分经计量后送入二甲醚产品存储器。
本发明充分利用甲醛和二甲醚的生产工艺特性，将二者在生产过程中产生的废热及尾气利用起来以提供自身的工艺需要，大大降低了传统甲醛和二甲醚在生产过程中产生大量废热废水的问题。

Claims (6)

1.甲醛、二甲醚联产工艺，包括以下步骤：
步骤一：对粗甲醇原料进行过滤；
步骤二：过滤后的甲醇进入甲醛反应***和二甲醚反应***，进入甲醛反应***中甲醇与空气混合，对甲醛反应***中的甲醇和空气进行预热；对进入二甲醚反应***中的甲醇进行预热；
步骤三：甲醛反应***中预热后的气体预热后进入氧化反应器并在催化剂的作用下进行氧化反应；进入二甲醚反应***中甲醇预热后进入反应器进行脱水反应；
步骤四：甲醛反应***中反应后的气体进入吸收塔，利用水对甲醛气体进行吸收，不溶于水的可燃性气体作为燃料对锅炉***进行加热，锅炉***加热后产生的水蒸气对二甲醚反应***中的甲醇进行预热，水蒸气在对二甲醚反应***中甲醇加热过程中形成的冷凝水再次返回锅炉***；对二甲醚反应***中反应后的气体进行精馏，精馏的产品在进行冷凝后进行气液分离，其中气相部分通过洗涤塔进行洗涤，洗涤后不溶于洗涤液的气体作为燃料锅炉***；
步骤五：对甲醛反应***中的甲醛吸收液进行收集；收集二甲醚反应***中气液分离后的不凝气中甲醇及二甲醚。
2.根据权利要求1所述的甲醛、二甲醚联产工艺，所说的步骤一，甲醇原料经甲醇泵将甲醇送入甲醇高位槽，经过甲醇高位槽的甲醇进入甲醇过滤器。
3.根据权利要求1所述的甲醛、二甲醚联产工艺，所说的步骤二，过滤完毕的甲醇送入蒸发塔，所说的空气经空气过滤器过滤之后再经鼓风机送入蒸发塔，进入蒸发塔中的氧气与甲醇的质量比例为0.38-0.42，对进入蒸发塔的甲醇和空气进行预热，使其温度处于105-120℃；进入二甲醚反应***中过滤后的甲醇经甲醇缓冲槽后依次流经废液冷却器、甲醇蒸发器、甲醇回收塔和气体换热器，甲醇回收塔由水蒸气进行加热，水蒸气由锅炉***供给，水蒸气经换热冷却形成的冷凝水经锅炉循环管道再次进入锅炉，甲醇的脱水反应中形成反应气，反应气携带脱水反应中所形成的大量热，反应气经管道流经甲醇蒸发器，对甲醇蒸发器中的甲醇进行加热。
4.根据权利要求1所述的甲醛、二甲醚联产工艺，所说的步骤三，甲醛反应***中预热后的气体在预热完毕后经阻火器连接二级过滤器，对预热后的气体进行再次过滤，过滤完毕后的三元气进入甲醛反应器，所说的催化剂为电解银，甲醇在催化剂的作用下于630-660℃条件下发生催化氧化和脱氢反应，反应过程中产生携带大量热的水蒸气，水蒸气送入蒸发塔形成甲醇-空气-水蒸气的三元气，利用水蒸气携带的热实现甲醇和空气的预热；进入二甲醚反应***中的甲醇预热完毕后进入二甲醚反应器，并在340-380℃的温度下发生脱水反应。
5.根据权利要求1所述的甲醛、二甲醚联产工艺，其特征在于，所说的吸收塔包括串联的第一吸收塔和第二吸收塔，甲醛反应***中反应后的气体首先送入第一吸收塔，未被第一吸收塔吸收的气体进入第二吸收塔，第二吸收塔中液体吸收甲醛后形成稀甲醛溶液，稀甲醛溶液经循环泵送入第一吸收塔和第二吸收塔塔顶对其吸收液进行补充；二甲醚反应***中反应后的气体送入二甲醚蒸馏塔，精馏塔顶设有蒸发式水冷器，反应后的气体由蒸发式水冷器进行冷却，冷却后的二甲醚进入二甲醚回流槽，二甲醚回流槽对二甲醚进行气液分离，分离得到的气相部分进入洗涤塔进行洗涤吸收。
6.根据权利要求5所述的甲醛、二甲醚联产工艺，其特征在于，将第一吸收塔中的甲醛吸收液冷却后送入甲醛溶液存储器；对二甲醚回流槽中的二甲醚进行回流，一部分经泵加压并计量后返回二甲醚精馏塔，另一部分经计量后送入二甲醚产品存储器。
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