本发明专利技术提出一种发电型甲醛生产新工艺。其特征是热源压力较高蒸汽先全部进入螺杆发电机组，余热蒸汽再用于甲醛生产蒸汽系统，剩余热还可再接到下级螺杆发电机，总发电量除满足生产用电外还能并网外供电力60％以上。本发明专利技术应用于甲醛生产节电100％，每生产一吨甲醛可副产蒸汽750kg/t，可发电52kwh/t，甲醛生产用电20kwh/t，还可并网对外供应电力32kwh/t。年产5万吨的甲醛装置配备350kw的余热发电机，年并网发电量1,600,000kwh，年生产自用1,000,000kwh，年总发电量2,600,000kwh。
【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术提出一种发电型甲醛生产新工艺。在化工领域普通的银法甲醛生产工艺采用空气、甲醇、水蒸汽三种或介入尾气四种气体经加热混合后进入反应器，经高温650℃催化剂的作用下，甲醇氧化脱氢化学反应生成甲醛气体，然后通过吸收塔加水物理吸收，通过管道泵循环降温反复在吸收塔逆程水吸，达到所需的液体甲醛浓度37-55％。吸收塔设置多级串联，液体是经循环泵从塔底吸入较高温度的甲醛水溶液，通过冷凝器降温输出再输送到塔顶上段，自上而下喷淋。塔底段上口进入气体成分，由下向上流动，与喷淋下来的水紧密接触吸收，未被吸收的气体由塔顶输出再进入下一级吸收塔。最末级吸收塔的顶部出来的气体为尾气，主要成分有大量惰性氮气N2和其它可燃气体H2、O2、CO、CO2、CH4、CH3HO，需在尾气锅炉内燃烧后再排放，燃烧水吸收热转变为饱和蒸汽。 本专利技术提出的发电型甲醛生产新工艺，是对空气预热、甲醇加热、混合气过热、尾气利用各单元进行热能平衡计算后，提出的一种利用甲醇氧化器下段废热锅炉与甲醛尾气锅炉蒸汽系统并联后高压侧先经入余热发电机进汽口，余热发电机的低压口排汽侧进入甲醛生产用蒸汽系统，再供预热、加热、过热和多元气配料单元使用。 本专利技术的发电型甲醛生产新工艺，是将甲醛生产系统的较高压力的蒸汽全部先用于余热发电，然后再用于甲醛生产，这样不仅能解决生产装置用电设备自身耗电，多余电能可并网对外供应电力。 本专利技术应用于甲醛生产节电100％，每生产一吨甲醛可副产蒸汽750kg/t，可发电52kwh/t，甲醛生产用电20kwh/t，富裕可并网对外供应电力32kwh/t。年产5万吨的甲醛装置配备350kw的余热发电机，年并网发电量1,600,000kwh，年生产自用1,000,000kwh，年总发电量2,600,000kwh。 本专利技术是一种高效余热发电新技术在甲醛生产中的首次应用，通过改进传统甲醛生产工艺流程，提高的自产蒸汽压力先于发电，经发电余下的蒸汽用于生产系统，解决了传统余热蒸汽发电量小的问题。
技术介绍
目前银法甲醛生产广泛使用电解银催化剂作为甲醇氧化脱氢化学反应生成甲醛，进入反应器前的多元混合物料有三元气体和四元气体两种。三元气体是空气、甲醇、水蒸汽三种气体，四元气体是空气、甲醇、水蒸汽里再加入部分尾气变为四种气体成分，也称尾气循环法。利用这两种原理生产甲醛的方法在中国已有57年历史，空气预热、甲醇原料蒸汽或热水加热升温、三元气体和四元气体的混合过热都需要消耗大量蒸汽的工艺原理一直沿用至今。 传统甲醛工艺存在的问题是，蒸汽用量多、富裕蒸汽量少，且甲醛生产系统的0.4MPa±0.5MPa压力蒸汽属于极端低品质热源，传统工艺技术无法开发利用。 甲醛尾气全部燃烧只能产生蒸汽，如果多余蒸汽没有其它用途，也只好排放掉，既浪费水又浪费了电。 甲醛工艺用蒸汽量每产1吨甲醛数据如下，空气或尾气预热用汽0-0.036t，甲醇蒸发用汽0.207t，混合气配料用蒸汽0.307t，过热用汽0.05-0.086t，合计使用蒸汽0.564-0.636t。 甲醛生产装置系统每产1吨甲醛副产蒸汽数据如下，氧化器废锅产蒸汽0.564t，尾气锅炉产蒸汽0.33t，合计产蒸汽0.894t。 三元气和四元气混合法的用汽量，后者比前者略多0.072t，原因是前者不需独立进行空气或尾气预热，后者过热使用蒸汽也比前者多0.036t。 传统甲醛工艺能产0.4MPa饱和蒸汽0.894t，自耗蒸汽0.564-0.636t，富裕蒸汽0.258-0.33t。若用于蒸汽发电，只能发电18-23kw，勉强维持生产自用消耗的电量。
技术实现思路
本专利技术是利用甲醛生产系统自产的蒸汽首先全部用于余热发电，然后再利用发电机排出的低压排放汽回用到生产系统。除保障生产用电外，大部分发电量能并网外供电力。 甲醛生产系统的氧化反应器废锅和尾气燃烧锅炉是产生饱和蒸汽的余热能源，由于低压饱和蒸汽是低品质能源，传统的汽轮动力机无法工作，采用新型螺杆膨胀动力机再驱动发电机，提高了功效。螺杆膨胀动力机仅需0.3MPa的饱和蒸汽压力，每吨蒸汽可转发70kwh的电能。这种新型的螺杆膨胀动力机还适用于气液两相条件下混合工作，特别适合在低品质饱和蒸汽余热能源上发电应用。 将氧化反应器废锅和尾气燃烧锅炉的蒸汽压力控制到0.7-0.8MPa先用于发电，螺杆发电机由螺杆膨胀动力机和交流发电机组成。一级螺杆膨胀动力机排放的0.4-0.5MPa蒸汽回送生产系统，多余的0.4MPa蒸汽还可再接到二级螺杆蒸汽发电机组，最低排汽压力0.1MPa。 专利技术目的 有效节约电能、减少碳排放，提高余热热资源再利用最大化。 附图说明 下面结合附图和实施例对本专利技术专利进一步说明。 图中是构成本专利技术甲醛余热蒸汽发电的甲醛生产流程原理框图。 图中1.空气过滤器及罗茨风机，2.空气预热器，3.四元气体混合过热器，4.过热阻火器，5.氧化反应器，6.氧化反应器下段的废热锅炉及汽包，7.第一吸收塔，8.第二吸收塔，9.第三吸收塔，10.尾气锅炉处理器及汽包，11.螺杆蒸汽发电机组，12.冷凝器，13.甲醇加热器，14.甲醇蒸发器，15.尾气罗茨风机及预热器，16.蒸汽分配器。 具体实施方式 以图示甲醛余热蒸汽发电的甲醛生产流程工艺为例，由1空气过滤器及罗茨风机，2空气预热器，3四元气体混合过热器，4过热阻火器，5氧化反应器及汽包，6氧化反应器下段的废热锅炉，7第一吸收塔，8第二吸收塔，9第三吸收塔，10尾气锅炉处理器及汽包，11螺杆蒸汽发电机组，12风冷凝器，13甲醇加热器，14甲醇蒸发器，15尾气罗茨风机及预热器，16蒸汽分配器构成甲醛生产系统。 6氧化反应器下段的废热锅炉及汽包和10尾气锅炉处理器及汽包压力控制在0.7-0.8MPa作为发电机热源，高于传统甲醛装置的蒸汽系统压力0.3-0.4MPa。热源压力较高的蒸汽先全部通过管线并联后接入11螺杆蒸汽发电机组的进汽口，螺杆蒸汽发电机组的出汽口的余热蒸汽再用于甲醛生产蒸汽系统，剩余热还可再接到二级螺杆蒸汽发电机组，每台螺杆蒸汽发电机消耗蒸汽压力0.3-0.4MPa。 热源压力0.7-0.8MPa的蒸汽经过11螺杆蒸汽发电机组的螺杆动力机会损失压差0.本文档来自技高网...
【技术保护点】
发电型甲醛生产新工艺，其特征是热源压力较高蒸汽先全部进入螺杆发电机组，余热蒸汽再用于甲醛生产蒸汽系统，剩余热还可再接到下级螺杆发电机，总发电量除满足生产用电外还能并网外供电力的一种甲醛生产新工艺。
【技术特征摘要】
1.发电型甲醛生产新工艺，其特征是热源压力较高蒸汽先全部进入螺杆发电机组，余
热蒸汽再用于甲醛生产蒸汽系统，剩余热还可再接到下级螺杆发电机，总发电量除
满足生产用电外还能并网外供电力的一种甲醛生产新工艺。
2.根据权利要求1所述的热源，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洪伟，
申请(专利权)人：李洪伟，
类型：发明
国别省市：天津;12
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