[发明专利]一种高浓度甲醛的生产工艺

权利要求书

1.一种高浓度甲醛的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、将原料比例为1.5:1.2：2.4的甲醇、空气和水蒸气通入一级混合塔进行均匀混合，混合期间一级混合塔内部加热器同步进行加热提升混合效率；

（2）、混合气体从一级混合塔顶进入一级吸收塔中，并将吸收液同时注入一级吸收塔中，在15kpa和645℃以及电解银催化剂触媒条件下发生氧化反应和脱氢反应生成甲醛，通过吸收液逆向吸收作用将甲醛气体液化并通过一级吸收塔底部排出；

（3）、在15kpa和645℃条件下一级发生塔内的氧化脱氢反应会同时出现副反应，副反应化学公式为：

CH3OH+O2=CO+2H2O+393.009KJ/mol，

CH3OH+3/2O2=CO2+2H2O+675.998KJ/mol，

CH2O+1/2O2=HCOOH+246.73KJ/mol，

HCOOH=CO+2HO-10.278KJ/mol；

（4）、一级发生塔内未完全醛化的气体发生副反应后会快速进入二级吸收塔中，二级吸收塔内换热器启动与剩余气体之间换热并在注入的吸收液催化加持下发生脱醇反应，使得残余的甲醛气体脱醇液化后成为甲醛液体再次输出；

（5）、二级吸收塔发生脱醇反应后产生的烟气从塔顶进入到燃烧室中在空气中氧气加持下发生充分燃烧后生成固态产物，且燃烧产生的烟气再次通过塔顶进入尾气处理室中经过脱硫、脱氢、脱酸等一系列净化处理后达标排出。

2.根据权利要求1所述的一种高浓度甲醛的生产工艺，其特征在于：步骤（1）中，1.5:1.2：2.4为初始的甲醇、空气和水蒸气比例，其中甲醇、空气为主要原料比例不可变，而水蒸气是配料用以调整甲醛浓度可在正负0.1比例单位进行调整。

3.根据权利要求1所述的一种高浓度甲醛的生产工艺，其特征在于：步骤（1）中的银催化剂在通入一级发生塔前需要进行选择性提升处理，通过分子筛只允许小于孔口尺寸反应物进入催化剂孔隙内部起催化作用，以此提升催化作用，增加单位质量比例内甲醛提取浓度。

4.根据权利要求3所述的一种高浓度甲醛的生产工艺，其特征在于：在通过分子筛提升银催化剂选择性的基础上，利用降低温度可改变银催化剂选择性的化学性质，可在15kpa和610℃-650℃最佳反应温度之间采用控制变量法进行测试，以得出最佳的银催化剂选择性。

5.根据权利要求1所述的一种高浓度甲醛的生产工艺，其特征在于：步骤（2）和步骤（4）中排出的甲醛液体会注入甲醛浓缩器中制备得到高浓度的甲醛。

6.根据权利要求1所述的一种高浓度甲醛的生产工艺，其特征在于：步骤（3）中的副反应发生时，也会概率性的出现以下反应（根据烟气中各成分的浓度以及反应温度有关）：

CH2O=CO+H2-5.375KJ/mol，

CH2O+O2=CO2+H2O+519.441 KJ/mol ，

CH3OH=C+H2O+H2+40.657KJ/mol。

7.根据权利要求1所述的一种高浓度甲醛的生产工艺，其特征在于：步骤（2）中在15kpa和645℃以及电解银催化剂触媒条件发生的主要反应如下：

CH3OH+1/202-CH2O +H2O+156.557KJ/mol，

CH3OH=CH2O+H285.270KJ/mol，

H2+1/2O2=H2O+241.827KJ/mol。

8.根据权利要求1所述的一种高浓度甲醛的生产工艺，其特征在于：按照步骤（1）中1.5:1.2：2.4的甲醇、空气和水蒸气比例以及步骤（2）和（3）中15kpa和645℃条件下通过多级吸收塔制备出来质量分数为56％浓甲醛溶液。