一種制備高濃度甲醛的氧化吸收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及甲醛制備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種制備高濃度甲醛的氧化吸收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]甲醛是一種無色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，易聚合，易溶于水、醇和醚。在空氣中能迅速被氧化為甲酸，是強(qiáng)還原劑，沸點(diǎn)_19°C，凝固點(diǎn)_118°C，相對(duì)空氣密度1.067。作為商業(yè)產(chǎn)品是以液態(tài)形式出現(xiàn)，稱為福爾馬林，是37 % — 50 %的甲醛溶液并加少量甲醇作阻聚劑。溶液呈乳白色，具惡臭。福爾馬林容易氣化放出甲醛氣體，沸點(diǎn)96°C，相對(duì)密度0.815/-20°C，閃點(diǎn)55°C。甲醛作為一種基本化工原料，有著廣泛的前景，一般由甲醇經(jīng)空氣氧化制得，世界各國(guó)用于生產(chǎn)甲醛的甲醇占甲醇產(chǎn)量的三分之一左右。
[0003]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各國(guó)對(duì)高濃度甲醛尤其是50%濃度以上的甲醛需求量日益增加，且其運(yùn)用范圍比37 %甲醛要更加的廣泛，甲醛屬于基礎(chǔ)化工產(chǎn)品，在各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的用途，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求量都比較大，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，推動(dòng)了 50%甲醛需求量的激增，尤其在國(guó)內(nèi)，20世紀(jì)80年代以來，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)一直滿足不了市場(chǎng)需求，每年都有大量進(jìn)口，高端軍用事業(yè)及民用企業(yè)更是急切的需求50%濃度以上的甲醛產(chǎn)品。
[0004]甲醛生產(chǎn)是以甲醇為原料，通過甲醇蒸發(fā)后通入空氣，在甲醛反應(yīng)器中在催化劑作用下氧化為甲醛，反應(yīng)后得到含有甲醛的反應(yīng)氣，該反應(yīng)氣需在甲醛吸收塔內(nèi)進(jìn)一步吸收到得甲醛溶液，該吸收過程一般在第一吸收塔內(nèi)完成，通常也輔助第二、第三吸收塔。目前甲醛行業(yè)傳統(tǒng)型吸收系統(tǒng)的技術(shù)如下:來自氧化器的甲醛氣體由塔底進(jìn)入第一吸收塔內(nèi)，通過填料支撐架進(jìn)入規(guī)整填料層，吸收液則由塔上部進(jìn)入液體分布器，使吸收液均勻的噴灑在規(guī)整填料上，填料表面被吸收液浸濕，氣體通過填料層空隙時(shí)與填料表面的吸收液進(jìn)行傳質(zhì)交換。現(xiàn)有技術(shù)中的第一吸收塔從底部排出高濃度甲醛，但是第一吸收塔底部的高濃度甲醛極易發(fā)生聚合，產(chǎn)生大量聚合物嚴(yán)重影響后續(xù)的運(yùn)輸及加工使用。如何有效防止塔內(nèi)甲醛溶液的聚合，是長(zhǎng)期困擾甲醛行業(yè)生產(chǎn)高濃度甲醛溶液的技術(shù)難題。
[0005]通過專利檢索，關(guān)于在生產(chǎn)高濃度甲醛過程中如何避免甲醛聚合的技術(shù)方案已有公開，如:中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?200920232727.7，申請(qǐng)日:2009年9月9日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:甲醛組合型吸收塔，該申請(qǐng)案公開了一種用于甲醛冷卻吸收工藝的甲醛組合型吸收塔，具有筒體，筒體自下而上依次包括塔底段、冷卻段、吸收段、浮閥段、塔頂段，冷卻段與吸收段之間設(shè)置有圓盤式分布器，冷卻段的直徑比吸收段的直徑大，冷卻段和吸收段內(nèi)部都填有不銹鋼規(guī)整填料。該申請(qǐng)案將需要在兩個(gè)吸收塔完成的吸收工序的操作整合在一個(gè)裝置內(nèi)完成，節(jié)約總體投資的成本，熱量的損失較少。
[0006]又如，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?201410473513.4，申請(qǐng)日:2014年9月16日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種銀法高濃度甲醛裝置中的吸收塔裝置，該申請(qǐng)案公開了一種銀法高濃度甲醛裝置中的吸收塔裝置，包括第一吸收塔和第二吸收塔，所述第一吸收塔從下至上依次分為進(jìn)氣段、浮閥塔盤段、鮑爾環(huán)段、規(guī)整填料段和氣相出口，所述進(jìn)氣段內(nèi)設(shè)有氣體進(jìn)口和用于噴淋甲醛溶液的噴淋裝置；所述浮閥塔盤段設(shè)有多層浮閥塔盤；所述浮閥塔盤段與鮑爾環(huán)段之間設(shè)有集液槽；所述規(guī)整填料段分割為多層規(guī)整填料組合而成；所述第二吸收塔從下至上依次分為進(jìn)氣段、第一規(guī)整填料段、第二規(guī)整填料段和泡罩段；所述泡罩段的上方還設(shè)有規(guī)整填料捕液層和絲網(wǎng)除沫器。上述的兩個(gè)技術(shù)方案在一定程度上解決了甲醛容易聚合的問題，但是對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的改造較大，項(xiàng)目改造成本高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題
[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中甲醛吸收塔底部的高濃度甲醛極易發(fā)生聚合，產(chǎn)生大量聚合物影響后續(xù)運(yùn)輸及加工使用的不足，提供了一種制備高濃度甲醛的氧化吸收系統(tǒng)，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，通過保溫盤管和循環(huán)水熱交換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠有效防止塔內(nèi)甲醛溶液的聚合，克服了長(zhǎng)期困擾甲醛行業(yè)生產(chǎn)高濃度甲醛溶液的技術(shù)難題。
[0009]2.技術(shù)方案
[0010]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0011]本實(shí)用新型的一種制備高濃度甲醛的氧化吸收系統(tǒng)，包括甲醛氧化器、甲醛吸收塔和蒸汽分配器，所述的甲醛氧化器中部外壁上設(shè)置有列管壁，該列管壁的排氣口與蒸汽分配器的進(jìn)氣口相連；所述的甲醛氧化器底部設(shè)有甲醛氣體出口，該甲醛氣體出口通過甲醛氣體輸送管與甲醛吸收塔底部相連；
[0012]所述的甲醛吸收塔下部外側(cè)圓周上均勻環(huán)繞有保溫盤管，該保溫盤管與循環(huán)水熱交換系統(tǒng)相連，所述的循環(huán)水熱交換系統(tǒng)包括蒸汽換熱器、冷凝水水槽和循環(huán)水泵，所述的蒸汽分配器的出氣口通過管道與蒸汽換熱器的蒸汽側(cè)入口相連，蒸汽換熱器的蒸汽側(cè)出口通過管道接入冷凝水水槽；所述的保溫盤管的入水口通過管道與蒸汽換熱器的水側(cè)出口相連，保溫盤管的出水口通過管道與蒸汽換熱器的水側(cè)入口相連，在保溫盤管的出水口與蒸汽換熱器的水側(cè)入口之間設(shè)有循環(huán)水泵。
[0013]作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的甲醛氣體輸送管上均勻的環(huán)繞有換熱盤管。
[0014]作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的蒸汽分配器的出氣口與蒸汽換熱器的蒸汽側(cè)入口之間設(shè)有蒸汽流量調(diào)節(jié)閥。
[0015]3.有益效果
[0016]采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0017](I)本實(shí)用新型的一種制備高濃度甲醛的氧化吸收系統(tǒng)，在甲醛吸收塔下部外側(cè)圓周上設(shè)置有保溫盤管，該保溫盤管與循環(huán)水熱交換系統(tǒng)相連，循環(huán)水熱交換系統(tǒng)利用甲醛氧化器產(chǎn)生的飽和水蒸氣作為熱源對(duì)保溫盤管進(jìn)行供熱，使得甲醛吸收塔下部的塔內(nèi)溫降得到有效控制，從而避免高濃度甲醛在溫降較大的情況下發(fā)生聚合，克服了長(zhǎng)期困擾甲醛行業(yè)生產(chǎn)高濃度甲醛溶液的技術(shù)難題。
[0018](2)本實(shí)用新型中的循環(huán)水熱交換系統(tǒng)利用甲醛氧化器產(chǎn)生的飽和水蒸氣作為熱源，合理的利用了甲醛生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱量，實(shí)現(xiàn)了甲醛生產(chǎn)過程中氧化工序和吸收工序的能量交換，促進(jìn)了生產(chǎn)的連續(xù)性、整體性；且無需另外尋找熱源對(duì)保溫盤管進(jìn)行供熱，符合節(jié)能減排的要求。
[0019](3)本實(shí)用新型的一種制備高濃度甲醛的氧化吸收系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，原理簡(jiǎn)單，便于推廣使用。
【附圖說明】