本發明屬于化工生產工藝及設備技術領域,主要涉及甲醛與氣相甲醛法聚甲氧基二甲醚聯合生產的工藝和裝置。
背景技術:
目前工業生產甲醛的過程中,為了提高吸收效率在吸收塔中加入軟水,由于甲醛在水中的濃度過高會自聚,因而需要加入大量軟水,利用這種方法吸收甲醛的效率偏低,并且后期需要處理大量的廢水。甲醛經萃取步驟后會副產出大量的稀甲醛,現有工藝處理稀甲醛時,由于含水量較高,用稀甲醛制作其它產品蒸餾時會消耗更多的蒸汽,大大增加了處理成本,不利于持續生產。
技術實現要素:
發明目的:針對上述存在的問題和缺陷,本發明提供了一種高濃甲醛生產與氣相甲醛法聚甲氧基二甲醚聯合生產的工藝裝置和方法,將異辛醇作為吸收劑引入吸收塔中,由于異辛醇與甲醛反應成半縮醛,解決了甲醛聚合的問題,并且大幅提高了甲醛的吸收效率。在聚甲氧基二甲醚生產過程中,異辛醇又可作為甲醛的萃取劑循環使用,提高了資源利用率,降低了生產成本,減少了整個系統的廢水產生量,對環境友好。
技術方案:為實現上述發明目的,本發明采用以下技術方案:一種高濃甲醛生產與氣相甲醛法聚甲氧基二甲醚聯合生產裝置,包括依次連接的甲醇氧化單元、甲醛吸收單元、甲醛萃取單元、甲醛解析單元和聚甲氧基二甲醚反應單元,其中:
所述甲醛吸收單元內設有吸收劑管線,所述甲醛解析單元設有吸收劑出口和甲醛出口,所述吸收劑出口接入吸收劑管線,所述甲醛出口與聚甲氧基二甲醚反應單元連接。
作為優選,所述吸收塔選用的吸收劑為異辛醇。
作為優選,所述甲醛吸收單元為兩臺串聯運行的吸收塔。
作為優選,還包括連接在聚甲氧基二甲醚反應單元后的DMMn精制裝置。
本發明還提供了一種高濃甲醛生產與氣相甲醛法聚甲氧基二甲醚聯合生產工藝方法,主要包括以下步驟:
步驟一、以新鮮甲醇為原料,在甲醇氧化單元內反應生成甲醛氣體,并將甲醛氣體通入甲醛吸收單元,吸收得到甲醛混合溶液;
步驟二、步驟一中得到的甲醛混合溶液送入甲醛萃取單元進行分層,上層為甲醛與異辛醇的萃取相,下層為稀甲醛溶液,將所述甲醛與異辛醇的萃取相送入甲醛解析單元,解析出氣態甲醛和異辛醇;
步驟三、將步驟二中的氣態甲醛引入聚甲氧基二甲醚反應單元,并引入甲縮醛與氣態甲醛反應生成聚甲氧基二甲醚。
作為優選,步驟一中反應生成的甲醛氣體濃度為37~55%。
作為優選,步驟二中所述的稀甲醛溶液濃度為10~40%。
有益效果:與現有技術相比,本發明具有以下優點:使用異辛醇作為吸收劑時,高了甲醛的吸收效率,在無水的情況下解決了甲醛聚合問題,減少了整個工藝的用水量,降低了廢水處理難度,整個工藝結構簡單,生產效率高,節能環保。
附圖說明
圖1為本發明所述高濃甲醛生產與氣相甲醛法聚甲氧基二甲醚聯合生產的工藝裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例,進一步闡明本發明,應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍,在閱讀了本發明之后,本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
如圖1所示,一種高濃甲醛生產與氣相甲醛法聚甲氧基二甲醚聯合生產裝置,包括依次連接的甲醇氧化單元、甲醛吸收單元、甲醛萃取單元、甲醛解析單元和聚甲氧基二甲醚反應單元,其中:
所述甲醛吸收單元內設有吸收劑管線,所述甲醛解析單元設有吸收劑出口和甲醛出口,所述吸收劑出口接入吸收劑管線,所述甲醛出口與聚甲氧基二甲醚反應單元連接。其生產過程為:以新鮮甲醇為原料,在甲醇氧化單元內反應生成甲醛氣體(濃度為50%),并將甲醛氣體通入甲醛吸收單元,吸收得到甲醛混合溶液,此時混合溶液中含有甲醛和異辛醇;將得到的甲醛混合溶液送入甲醛萃取單元進行分層,上層為甲醛與異辛醇的萃取相,下層為稀甲醛溶液,將所述甲醛與異辛醇的萃取相送入甲醛解析單元,解析出氣態甲醛和異辛醇,此時氣態甲醛的濃度為90%;將得到的氣態甲醛引入聚甲氧基二甲醚反應單元,并引入甲縮醛與氣態甲醛反應生成聚甲氧基二甲醚。本發明各物質的濃度均采用質量百分比。
本實施中,所述甲醛吸收單元為兩臺串聯運行的吸收塔,在實際生產時,一臺單獨的吸收塔的吸收效率并不高,兩臺吸收塔能夠充分利用吸收劑,提高甲醛的吸收效率,從而提高產品質量。
在甲醛萃取單元中還產生了少量的副產物稀甲醛,可以作為生產甲縮醛的原料或作為甲醛外售或制作成其它產品,由于使用異辛醇代替軟水作為吸收劑,使得稀甲醛的含水量較低,以稀甲醛作為原料制作其它產品時蒸餾所消耗的蒸汽量會大幅減小,降低生產所需能耗。
為了提高產品質量,本實施例在聚甲氧基二甲醚反應單元后加裝了DMMn精制裝置,可以按照生產需要對聚甲氧基二甲醚進行深度加工。
在本發明的聚甲氧基二甲醚生產過程中,主要將生產高濃甲醛工藝與聚甲氧基二甲醚工藝配套起來,使得一次生產甲醛的濃度大幅提高,并使用了異辛醇作為吸收劑和萃取劑,提高了甲醛的吸收效率,降低了生產用水量,減少了稀甲醛的產生量。利用甲醇為原料生產高濃甲醛的工藝成熟,產品質量穩定,與聚甲氧基二甲醚工藝配套生產,能較大降低聚甲氧基二甲醚的成本,同時異辛醇的循環利用,避免了水資源浪費,系統產生的廢水量大幅下降,對環境更加友好。