一种多聚甲醛生产工艺

技术领域

本发明属于多聚甲醛生产技术领域，具体是指一种多聚甲醛生产工艺。

背景技术

多聚甲醛是甲醛水溶液经脱水浓缩干燥聚合而生成的产物，是由甲醛分子-聚氧亚甲基二醇HO(CH2O)nH等组成的混合物，是化工上重要的线性聚合物。

发明内容

为了解决上述难题，本发明提供了一种多聚甲醛生产工艺。

为了实现上述功能，本发明采取的技术方案如下：一种多聚甲醛生产工艺，包括如下步骤：

1)甲醇蒸发工序：空气由空气风机送入空气洗涤塔，经水洗涤后进入甲醇蒸发器，甲醇自罐区经泵送入甲醇蒸发器，甲醇进料流量与空气进料流量联锁，控制进料比例，1#吸收塔产生的甲醛液体作为热源与甲醇液体在甲醇蒸发器中换热，使甲醇液体温度升高，再通过空气鼓泡，产生甲醇气体；

2)甲醇氧化工序：在甲醇蒸发器顶部通入一定量的由氧化器汽包供给的0.4MPa、152℃水蒸汽，与甲醇气体混合，后续反应产生的部分尾气经过尾气风机，与空气按比例输入甲醇蒸发器，以利用其热能，为甲醇气体升温，甲醇气体、空气、蒸汽和含有少量甲醇气体的尾气组成的混合气经过热原蒸汽加热，升温至110℃，送往后续氧化工段；

3)其中，甲醇氧化工序反应：

CH3OH+1/2O2→CH2O+H2O△H＝+156.557kJ/mol CH3OH→

CH2O+H2△H＝-85.27kJ/mol

副反应：

CH3OH+O2→CO+2H2O CH3OH+3/2O2→CO2+2H2O CH2O+

1/2O2→HCOOH HCOOH→CO+H2O；

混合气体于110℃进入氧化器，在580～650℃电解银催化剂催化下，进行氧化反应，生成甲醛气体，并放出大量的热，向氧化器夹套内通入软水移出反应热，水气化为蒸汽进入氧化器汽包，再通过蒸汽分配器供本车间生产用气，其余并入厂区蒸汽管网，同时氧化器出口甲醛气体降温至180℃左右；

4)甲醛吸收工序：甲醇氧化工序生成的甲醛气体依次送入1#吸收塔及2#吸收塔进行水喷淋吸收，尾气从2#塔顶引出送往尾气锅炉，从2#吸收塔顶部补入新鲜水，与合成气逆流接触吸收甲醛，由2#吸收塔底采出稀甲醛溶液打入1#吸收塔，与进入1#吸收塔的合成气逆流接触，1#吸收塔塔釜液部分采出即为甲醛溶液(浓度37％左右)，送入甲醛中间罐暂存。

5)甲醛浓缩工序：由甲醛中间罐输送出来37％甲醛溶液进入一效蒸发器，在负压下升温至80℃进行蒸发浓缩，气液混合保持80℃温度进入一效分离器，水蒸汽从一效分离器上侧去真空吸收塔被吸收，一效分离器底部55％浓甲醛送往浓醛釜，一效分离器到干燥器之间管道及罐体设备利用95℃热水夹套伴热，使浓醛温度保持在80℃以防止其自聚；

6)多聚甲醛干燥工序：

甲醛聚合反应方程式如下：nHCHO→(CH2O)n(n＝8～100)

由浓醛釜循环输送过来的55％浓甲醛输送至真空耙式干燥器，同时在液碱计量罐中定量配入50％液碱，由液碱进料泵打入真空耙式干燥器，催化甲醛聚合，加快甲醛聚合速度：真空耙式干燥器夹套内通入151℃蒸汽以控制物料反应温度为80℃，同时抽真空保证设备负压，浓甲醛和液碱进入真空耙式干燥器进行聚合并干燥，干燥出的产品进入多聚甲醛包装料仓后，再经包装后，运送至多聚甲醛库棚区储存，外售；

7)尾气燃烧由2#吸收塔顶出来未被吸收的气体(即尾气)中含有H2、CH2O、CH3OH、CO和HCOOH等可燃物质，部分尾气循环利用，经尾气风机送入甲醇蒸发器参与反应，剩余尾气送入尾气锅炉进行燃烧，尾气燃烧产生大量的热量，向尾气处理器盘管内通入软水，经换热后进入尾气汽包，产生的蒸汽并入厂区蒸汽管网，尾气燃烧后产生的废气通过排气筒排空。

进一步地，所述步骤1)中醇进料流量与空气进料流量联锁，控制进料比例，使进料氧醇比保持在0.39-0.45之间。

进一步地，所述步骤2)中氧醇蒸汽三元气比例为：氧气：甲醇：蒸汽＝0.39：1：0.25～0.45：1：5。

本发明采取上述结构取得有益效果如下：本发明提供的一种多聚甲醛生产工艺操作简单，机构紧凑，设计合理，多聚甲醛的生产工艺：包括甲醛蒸发工序、甲醇氧化工序、甲醛吸收工序、甲醛浓缩工序、和多聚甲醛干燥工序。以甲醇、空气为原料，经过催化氧化、吸收等工序的生产过程，由甲醇催化脱氢得到甲醛，再被被水吸收得到的37％甲醛溶液，甲醛溶液经浓缩，由真空耙式干燥器干燥生产得到多聚甲醛成品。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一种多聚甲醛生产工艺，包括如下步骤：

1)甲醇蒸发工序：空气由空气风机送入空气洗涤塔，经水洗涤后进入甲醇蒸发器，甲醇自罐区经泵送入甲醇蒸发器，甲醇进料流量与空气进料流量联锁，控制进料比例，1#吸收塔产生的甲醛液体作为热源与甲醇液体在甲醇蒸发器中换热，使甲醇液体温度升高，再通过空气鼓泡，产生甲醇气体；

2)甲醇氧化工序：在甲醇蒸发器顶部通入一定量的由氧化器汽包供给的0.4MPa、152℃水蒸汽，与甲醇气体混合，后续反应产生的部分尾气经过尾气风机，与空气按比例输入甲醇蒸发器，以利用其热能，为甲醇气体升温，甲醇气体、空气、蒸汽和含有少量甲醇气体的尾气组成的混合气经过热原蒸汽加热，升温至110℃，送往后续氧化工段；

3)其中，甲醇氧化工序反应：

CH3OH+1/2O2→CH2O+H2O△H＝+156.557kJ/mol CH3OH→

CH2O+H2△H＝-85.27kJ/mol

副反应：

CH3OH+O2→CO+2H2O CH3OH+3/2O2→CO2+2H2O CH2O+

1/2O2→HCOOH HCOOH→CO+H2O；

混合气体于110℃进入氧化器，在580～650℃电解银催化剂催化下，进行氧化反应，生成甲醛气体，并放出大量的热，向氧化器夹套内通入软水移出反应热，水气化为蒸汽进入氧化器汽包，再通过蒸汽分配器供本车间生产用气，其余并入厂区蒸汽管网，同时氧化器出口甲醛气体降温至180℃左右；

4)甲醛吸收工序：甲醇氧化工序生成的甲醛气体依次送入1#吸收塔及2#吸收塔进行水喷淋吸收，尾气从2#塔顶引出送往尾气锅炉，从2#吸收塔顶部补入新鲜水，与合成气逆流接触吸收甲醛，由2#吸收塔底采出稀甲醛溶液打入1#吸收塔，与进入1#吸收塔的合成气逆流接触，1#吸收塔塔釜液部分采出即为甲醛溶液(浓度37％左右)，送入甲醛中间罐暂存；

5)甲醛浓缩工序：由甲醛中间罐输送出来37％甲醛溶液进入一效蒸发器，在负压下升温至80℃进行蒸发浓缩，气液混合保持80℃温度进入一效分离器，水蒸汽从一效分离器上侧去真空吸收塔被吸收，一效分离器底部55％浓甲醛送往浓醛釜，一效分离器到干燥器之间管道及罐体设备利用95℃热水夹套伴热，使浓醛温度保持在80℃以防止其自聚；

6)多聚甲醛干燥工序：

甲醛聚合反应方程式如下：nHCHO→(CH2O)n(n＝8～100)

由浓醛釜循环输送过来的55％浓甲醛输送至真空耙式干燥器，同时在液碱计量罐中定量配入50％液碱，由液碱进料泵打入真空耙式干燥器，催化甲醛聚合，加快甲醛聚合速度：真空耙式干燥器夹套内通入151℃蒸汽以控制物料反应温度为80℃，同时抽真空保证设备负压，浓甲醛和液碱进入真空耙式干燥器进行聚合并干燥，干燥出的产品进入多聚甲醛包装料仓后，再经包装后，运送至多聚甲醛库棚区储存，外售；

7)尾气燃烧由2#吸收塔顶出来未被吸收的气体(即尾气)中含有H2、CH2O、CH3OH、CO和HCOOH等可燃物质，部分尾气循环利用，经尾气风机送入甲醇蒸发器参与反应，剩余尾气送入尾气锅炉进行燃烧，尾气燃烧产生大量的热量，向尾气处理器盘管内通入软水，经换热后进入尾气汽包，产生的蒸汽并入厂区蒸汽管网，尾气燃烧后产生的废气通过排气筒排空。

所述步骤1)中醇进料流量与空气进料流量联锁，控制进料比例，使进料氧醇比保持在0.39-0.45之间。

所述步骤2)中氧醇蒸汽三元气比例为：氧气：甲醇：蒸汽＝0.39：1：0.25～0.45：1：5。

该项目采用的甲醛生产方法是电解银催化法，在甲醇过量的条件下，使甲醇蒸汽、空气和水蒸汽三种混合物通过电解银催化剂，反应在常压下，温度在600～700℃下发生氧化和脱氢两个主反应：

CH3OH+1/202>CH2O+H2O+156.557kJ/mol

CH3OH→CH2O+H2—85.27k/mol

其中50～60％的甲醛是由氧化反应生成的，其余的甲醛则由脱氢反应生成。总反应是一个放热反应过程，副反应较多，副产物有CO、CO2、H2、H2O和HCOOH等，主要的副反应有以下几种：

CH3OH+O2→CO+2H20

CH30H+3/202→CO2+2H2OCH20+1/202→HCOOHHCOOH→CO+H2O

具体使用时，多聚甲醛的生产工艺：包括甲醛蒸发工序、甲醇氧化工序、甲醛吸收工序、甲醛浓缩工序、和多聚甲醛干燥工序。以甲醇、空气为原料，经过催化氧化、吸收等工序的生产过程，由甲醇催化脱氢得到甲醛，再被被水吸收得到的37％甲醛溶液，甲醛溶液经浓缩，由真空耙式干燥器干燥生产得到多聚甲醛成品。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。