[发明专利]银法甲醛工艺中降低甲醇含量的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种银法甲醛工艺中降低甲醇含量的方法及装置，属于化工生产技术领域。

背景技术

目前，甲醛生产主要有银法和铁钼法两种工艺，银法甲醛工艺与铁钼法工艺相比具有投资少、动力消耗低等优点，被广泛应用。但银法甲醛工艺具有甲醇单耗较高、甲醛产品中甲醇含量高、甲醛浓度较低等缺点；人们采用了多种方法对银法甲醛工艺进行改进，例如采用尾气循环法、烟气循环法、稀甲醇液循环法、设置脱醇塔等，但都没有从根本上述解决。上述技术改进，只是解决了其中的某一项缺点，但同时又带来了如下新的问题。①采用尾气或烟气循环法工艺，甲醛浓度提高，但动力电消耗明显增加，原料甲醇消耗并没有明显的降低；②设置脱醇塔，中国专利号200920024869.4所述需要控制脱醇塔温度80-85℃，因温度较高导致系统的热回收率下降，同时因温度较高导致甲醛的解析量较大，回收的甲醇气体中含有较多的甲醛，虽然脱醇温度较高但并没有达到甲醛溶液的沸点温度，脱醇效果较差，因蒸发器蒸发温度较低，这部分甲醛大部分进入蒸发器残液中，蒸发器残液中含有较多的甲醛和甲醇，对残液没有进行有效的回收，造成了浪费，同时对环境造成了污染，原料甲醇消耗并没有明显的降低，甲醇脱除效果受到了限制；③采用稀甲醇液循环法工艺，中国专利号201110158755.0，所述将吸收塔下段作为脱醇塔，上段回收的稀甲醇进入蒸发器，存在的问题与单独设置脱醇塔相近似，脱醇塔温度较高，因温度较高不利于提高系统的热回收效率，虽然脱醇温度较高但同样没有达到甲醛溶液的沸点温度，脱醇效果较差，同时稀甲醇中的甲醛含量较高，因蒸发器蒸发温度较低，蒸发器残液中同样含有的较多的甲醇和甲醛，回收到脱醇塔底部，残液中的甲醇又返回到了甲醛溶液中，存在甲醇返混问题，甲醛产品中的甲醇含量并没有明显的降低，原料甲醇消耗也没有明显的下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种银法甲醛工艺中降低甲醇含量的方法及装置，将甲醛中没有反应的甲醇在较低的温度下进行分离，回收的甲醇气体与空气混合返回到原料气中；利用反应余热将蒸发器残液在较高的温度下进行蒸发浓缩，其中的甲醇随水蒸发为气体返回到原料气中，浓缩后的液体回收到吸收塔，回收的甲醇全部返回到甲醛生产的原料气中，在降低甲醛产品中甲醇含量的同时，降低原料甲醇的消耗、提高甲醛浓度，解决背景中存在的上述问题，达到节能、降耗、环保的目的。

本发明的目的是这样实现的：

银法甲醛工艺中降低甲醇含量的方法，包含如下工艺步骤：银法甲醛工艺的吸收塔底部甲醇重量百分比含量为0.5-5.0%的甲醛液体，经热回收降温后，部分采出进入真空槽，真空槽底部排出的甲醛液体中的甲醇重量百分比含量小于0.5%作为甲醛产品输送到产品储槽，真空槽顶部解析的气体含有水蒸气、甲醇蒸汽和少量甲醛气体输送到空气风机进口；同时，在氧化反应器出口与吸收塔进口之间设置浓缩蒸发器，利用反应余热对甲醇蒸发器的残液在90-110℃条件下进行蒸发浓缩，残液中的甲醇随水蒸发，水蒸气与甲醇蒸汽混合气体回收到原料气中，浓缩后的残液中甲醇重量百分比含量小于0.5%回收到吸收塔，在降低吸收塔进口温度的同时，提高系统热回收效率。

进入真空槽的甲醛液体温度为50-70℃，甲醛液体在真空槽内的停留时间为5-30分钟，控制真空槽绝对压力为0.1-60KPa（绝压）。甲醛液体中主要含有水、甲醛和甲醇等三种组分，其中水重量百分比占50-70%，上述三种组分中，甲醇的沸点最低，只有在沸腾状态下，甲醇组分的汽化分离速度和分离效果才能提高；在常压、80-90℃条件下达不到沸腾状态；因真空槽内压力低，在较低的温度下甲醛液体即可达到沸腾状态；在甲醇组分解析分离的同时，一部分水和少量甲醛随之气化为气体，因甲醛气化的量很小，甲醛的浓度明显提高。

所述浓缩蒸发器设置在氧化反应器出口与吸收塔进口之间，利用反应气110-160℃的余热对甲醇蒸发器的残液进行浓缩蒸发，甲醇蒸发器的残液中含有水、甲醇和少量甲醛，甲醇组分的沸点最低，同样只有在沸腾状态下，甲醇组分的汽化分离速度和分离效果才能提高，因甲醇蒸发器的残液中，水占的比例最高，高达70-90%（重量百分比），在常压、温度低于90℃条件下很难达到沸腾状态，常压下、温度必须达到90℃以上才能达到沸腾状态。