[发明专利]气相甲醛混合物直接用于合成甲醛下游产品的方法及用途

说明书

本发明提供了一种气相甲醛混合物替代甲醛水溶液直接合成甲醛下游产品的方法以及该气相甲醛混合物在制备甲醛下游产品中的用途。所述方法包括如下步骤：将从甲醛氧化反应器采出的气相甲醛混合物直接通入反应装置中，并进行反应合成下游产品，其中，在所述气相甲醛混合物中，气相甲醛与水蒸气的重量比为1:0.5～1:1.2，优选1:0.8～1:1.1。

技术领域

本发明涉及甲醛下游产品合成技术领域，具体涉及一种气相甲醛混合物直接用于合成甲醛下游产品的方法及用途。

背景技术

目前多种生产甲醛下游产品现有工艺为：甲醛反应器产生的气相物料经过两级水吸收塔吸收得到37％甲醛溶液，而37％甲醛溶液再经过一套甲醛浓缩工序得到50％以上浓甲醛水溶液，再利用50％浓甲醛溶液进行甲醛下游产品的合成反应。如果低浓度甲醛水溶液直接用于反应时，由于浓度低，反应产率低，不适合工业化生产。当低浓度甲醛用于下游产品生产时，一般要经过浓缩、脱醇等工序，这样带来的是热能的投入和废水的处理，由此产生高能耗和环保的问题。

铁钼法工艺路线可以生产出高浓度甲醛，在制取甲醛的下游产品时可以直接利用，不必浓缩，免去了稀醛浓缩增加的设备及动力消耗费用和对生产中产生的大量含醇废水的处理而花费的各项费用，但铁钼法生产一次投资大，电耗高。而目前国内普遍采用的是“银催化法”，并辅助采用尾气燃烧、DCS集散控制系统等技术。导致了整个甲醛行业已形成了先加水，后脱水的矛盾现象。

针对于国内甲醛行业先加水、后脱水的矛盾现象，研发利用气相甲醛混合物替代浓甲醛水溶液直接合成甲醛下游产品(进而降低运行成本、减少固定投资)就显得尤为重要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了气相甲醛混合物替代甲醛水溶液直接合成甲醛下游产品的方法，该方法可以减少固定投资、节约运行成本及减少废水处理量等问题。

根据本发明的一个方面，提供一种利用气相甲醛混合物直接合成甲醛下游产品的方法，包括如下步骤：将从甲醛氧化反应器采出的气相甲醛混合物直接通入反应装置中，并进行合成下游产品，其中，在所述气相甲醛混合物中，气相甲醛与水蒸气的重量比为1:0.5～1:1.2，优选1:0.8～1:1.1。

所述气相甲醛混合物中组分如下：甲醛15～25wt％，优选19～21wt％；水蒸气15～25wt％，优选19～21wt％；氢气15～25wt％，优选19～21wt％；氮气35～45wt％，优选39～41wt％；二氧化碳0.1～1wt％，优选0.1～0.5wt％；其他杂质0.1～0.2wt％。

所述气相甲醛混合物由甲醛氧化反应器直接采出，物料输送管道上安装气体输送设备，采用连续输送方式进行，根据物料性质及反应参数，优选定容式鼓风机。

优选地，所述输送设备及气相甲醛混合物管路采用蒸汽或导热油进行保温，使气相甲醛混合物料温度维持在105℃以上，优选120℃以下，优选夹套蒸汽连锁控制。

优选地，所述气相甲醛混合物通入到反应装置中的液面以下，优选液面下20～30cm。

所述气相甲醛混合物在反应装置(如精馏装置)中吸收冷凝后，最终不凝气送至尾气处理装置。

所述反应装置可以为现有技术中已知的反应器，例如，但不限于，反应精馏塔。

所述下游产品是指由甲醛参与反应得到的产品，包括，但不限于，三聚甲醛、乌洛托品或聚甲氧基二甲醚(DMM_n，n为2至8的整数)。

根据本发明，提供了一种利用气相甲醛混合物直接合成三聚甲醛的方法，包括：将气相甲醛混合物输送至含有塔釜溶液的三聚甲醛合成反应精馏塔中进行反应，进气管深入塔釜液面以下，优选液面下20～30cm，塔釜溶液为含有3-5wt％的催化剂硫酸的55-65％甲醛水溶液，其中，在所述气相甲醛混合物中，气相甲醛与水蒸气的重量比为1:0.5～1:1.2，优选1:0.8～1:1.1。