专利名称：半水煤气生产甲酸钠的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种半水煤气生产甲酸钠的工艺方法，属于生产甲酸钠的工艺 方法技术领域。二、 背景技术目前，生产甲酸钠的工艺方法有回收法和合成法等工艺方法，回收法即 季戊四醇回收法。在生产季戊四醇的过程中产生的甲酸钠副产品进行回收利 用，其产量受季戊四醇产量的制约，且产品中的有机物含量较高质量难以控 制；合成法是利用煤气发生炉产生CO气体与氢氧化钠进行合成反应，此方法 成本高，气体中的其他成分也不能有效利用，设备投资成本高。三、 发明内容本发明的目的在于解决上述已有技术存在的不足之处，提供一种能够节 约生产投资成本，产品成本低、产量高的半水煤气生产甲酸钠的工艺方法。本发明的半水煤气生产甲酸钠的工艺方法，是在原有合成氨生产系统的 基础上联产甲酸钠产品，半水煤气发生炉、脱硫、脱碳等工序无需另行投资， 节约投资成本，产品成本低、产量高且可根据市场需求进行调节，产品质量 可根据客户需求灵活调控。本发明半水煤气生产甲酸钠的工艺方法，特殊之处在于，工艺流程为由煤气发生炉产生的含体积百分比30%的C0半水煤气，经过脱硫工序除 去气体中的硫化氢杂质，进入压縮机一、二、三段压縮，加压后的气体经净 氨塔净氨除去其中的少量氨去脱碳工序，经脱去二氧化碳(回收制得干冰)， 再进入压缩机四段使气体压力提升到2. 2Mpa以上，与氢氧化钠液体碱进行合 成反应生成合格的甲酸钠，经浓縮离心干燥后得成品，进行包装，并且气体 中其余成分可以转到合成氨生产系统充分利用。反应机理半水煤气中的一氧化碳与氢氧化钠液体碱在加温、加压的条件下反应生 成甲酸钠。C0+Na0H 加温、加H( ， HC00Na所述甲酸钠合成程序为1、将Na0H和C0通过加温加压生成HC00Na，由压縮机送气，调整尾气压 力调节阀开度，使合成末端系统压力控制在1.2Mpa以上，反应管进口压力控 制在1.8MPa以上；2、 待套管换热器温度升到IO(TC以上即送碱，加快升温，开启气液分离 器、冷却器的冷却水；3、 待各管温度达到155'C以上，取样分析管道上甲酸钠的余碱是否合格， 如合格把甲酸钠气液分离器中的产品压到中转罐内，然后把合格的甲酸钠压 至稀甲酸钠贮罐；如不合格，则把不合格产品从气液分离器压到不合格贮罐 内重新配料；4、 根据每小时的余碱分析数据和尾气分析数据控制温度和进碱量，使产 品连续合格。上述尾气操作程序为(1) 、合成开车时，先开甲酸钠气液分离器的进气阀，控制尾气压力在 0. 5-1. 2Mpa;(2) 、待合成温度合格(155°C)，分析尾气；(3) 、检査尾气系统的阀门，关好排液阀门，开尾气冷却器冷却水及气 液分离器冷却水，开气液分离器送气阀、尾气冷却器放空阀向尾气系统送气， 维持压力在0. 5-1. 2Mpa，每两个小时取尾气样分析C0含量一次；(4) 、待气液分离器的液位升到1/3处，，开排液阀(稍开)把冷凝甲酸 钠溶液压至稀甲酸钠贮罐(指合格产品)，不合格者压至甲酸钠不合格罐内(注 意防止尾气串出)，排完后关好阀门；(5) 、分析数据中02不小于0.7%时，检査是否有抽入空气的地方，调整合格 后重新送气，C0不合格时，调整合成温度及进碱量使CO合格；(6) 、尾气调节阀控制压力既保证压縮机不超压，又便于合成操作；(7) 、进碱量的控制要均匀，保证尾气中C0的含量不大于10%。；(8) 、尾气压力控制不能超压；(9) 、配碱浓度使最终产品HC00Na不小于400g/L;(10) 、高压碱泵的启动须先关闭出口阀并打开进口阀，谨防超压；(11) 、从气液分离器压料时，阀门不能开得太大，以防振动太大而将物 料冲出设备外而发生事故。上述配碱工序(1) 根据化验结果及液位情况计算出配碱所需液体HC00Na及Na0H、水 的加入量；(2) 开启稀甲酸钠泵及合成配碱罐的甲酸钠进口阀门、将稀甲酸钠罐或 甲酸钠溶液打入合成配碱罐中一定液位处；(3) 开启进碱泵及各进碱阀门，从液碱贮罐中往合成配碱罐中注碱，同 时开启配碱泵及相应的阀门，使合成配碱罐中碱液进行循环，混合均匀，待各项指标符合要求后，用配碱泵打入碱沉降罐中，若不符合要求，需重新计 算进行相应的调整，直至各项指标符合工艺要求后，打入碱沉降罐中；(4) 调节碱沉降罐蒸汽进出口阀，达到排水阀门只出水不出蒸汽的程度， 保持罐内温度约60-80°C;(5) 每次进碱时，经化验分析合格后打入液碱贮罐备用；(6) 注意碱沉降罐碱液的液位变化及时补上合格碱液。所述浓縮脱水工序(1) 蒸发器物料液位达到中间视镜中心线时，立即关闭蒸发器进料阀，停稀甲酸钠泵；(2) 打开蒸发器蒸汽阀及排水阀并调节排水阀，使之达到不出蒸汽只出 水的开度；(3) 调节气体冷凝器和水喷射泵进水阀的开度，控制蒸发器的真空度在 -0. 05 0. 09Mpa之间；(4) 调节蒸发器的蒸汽、冷凝水阀门，控制蒸发器内料液的温度在70 °C-IO(TC之间；(5) 在蒸发浓縮过程中，当蒸发器内物料液位下降至下视镜时，送料， 开蒸发器的进料阀进料至中间视镜中心线处，关闭蒸发器的进料阀，停稀甲 酸钠泵；如此多次反复操作，直到视镜上结满白色晶体；(6) 蒸发器内物料浓縮至合格后，关闭蒸发器蒸汽阀、二次蒸汽阀，开 启蒸发器的排空阀，停止浓縮；(7) 开启蒸发器的放料阀，将物料放至浓甲酸钠中转罐中，开启配电机搅拌；(8) 开启蒸汽吹扫阀门，将蒸发器阀门及管线吹扫干净； ' (9 )根据情况决定是否打开浓甲酸钠中转罐的循环冷却水阀；(10) 观察中转罐温度及料液的变化，当中转罐中物料温度降至规定温 度时，结晶结束，停冷却水；(11) 开启离心机，待离心机全速运转后，关闭中转罐放空阀，开启转 料阀、氮气阀，再开离心机进料阀进料；(12) 进料量由小而大至适量，然后均匀恒定进料；(13) 根据情况决定是否开启母液罐蒸汽阀门，保持母液罐母液温度^ 40°C，母液罐中有物料时，应经常开启搅拌；(14) 脱水后甲酸钠成品经检验合格后进行包装。 本发明的半水煤气生产甲酸钠的工艺方法，是在合成氨生产系统的基础上联产甲酸钠产品，半水煤气发生炉、脱硫、脱碳等工序无需另行投资，节约了投资成本，产品成本低、产量高且可根据市场需求进行调节，产品质量 可根据客户需求灵活调控。四
图l:本发明的半水煤气生产甲酸钠的工艺方法流程示意图。五具体实施方式
以下参照附图，给出本发明的具体实施方式
，用来对本发明作进一步说明。 实施例1半水煤气生产甲酸钠的工艺方法，工艺流程为由煤气发生炉产生的含 体积百分比3(F。的C0半水煤气，经过脱硫工序除去气体中的硫化氢杂质，进 入压縮机一、二、三段，加压后的气体经净氨塔除去其中的少量氨去脱碳工序，经脱去二氧化碳，再进入压縮机四段使气体压力提升到2. 2Mpa以上，与 氢氧化钠液体碱进行合成反应生成合格的甲酸钠，经浓縮离心干燥后的成品 进行包装；气体中其余成分转到合成氨生产系统充分利用。反应机理半水煤气中的一氧化碳与氢氧化钠液体碱在加温、加压的条件下反应生成甲酸钠。C0+Na0H 加温、加压> HC00Na主要工艺指标1、 尾气CO《3-80/o;2、 套管反应器入口压力1. 8-2. 3Mpa;3、 套管反应器出口温度>155°。；4、 配碱液NaOH 120-135g/L;5、 甲酸钠含量400-500g/L;6、 稀甲酸钠NaC03〈15g/L;7、 稀甲酸钠NaOH〈15g/L;8、 干品(一级)NaC03《3.0%;9、 干品(一级)甲酸钠含量〉93%;10、 浓縮真空度)O. 06Mpa。 甲酸钠合成工序1 、主要任务是将NaOH和CO通过加温加压生成HC00Na;2、 通知压縮机岗位送气并注意调整尾气压力调节阀开度，使合成末端系 统压力控制在1.2Mpa以上，反应管进口压力控制在1.8MPa以上，并稳定在 工艺指标范围内；3、 待套管换热器温度升到IO(TC以上即可送碱，加快升温，开启气液分 离器、冷却器的冷却水；4、 待各管温度达到155。C以上，可取样分析管道上甲酸钠的余碱是否合 格，如合格可把甲酸钠气液分离器中的产品压到中转罐内，然后把合格的甲 酸钠压至稀甲酸钠贮罐，如不合格，则把不合格产品从气液分离器压到不合 格贮罐内重新配料并分析不合格原因；5、 根据每小时的余碱分析数据和尾气分析数据适当控制温度和进碱量， 使产品连续合格；6、 尾气操作程序 >6.1、 合成开车时，先开甲酸钠气液分离器的进气阔，控制尾气压力在 0. 5-1. 2Mpa;6.2、 待合成温度合格(155°C),分析尾气；6.3、 检査尾气系统的阔门，关好排液阀门，开尾气冷却器冷却水及气液 分离器冷却水，开气液分离器送气阀、尾气冷却器放空阀向尾气系统送气， 维持压力在0. 5-1. 2Mpa，每两个小时取尾气样分析C0含量一次；6.4、 待气液分离器的液位升到1/3处，开排液阀(稍开)把冷凝甲酸钠 溶液压至稀甲酸钠贮罐(指合格产品)，不合格者压至甲酸钠不合格罐内(注 意防止尾气串出)，排完后关好阀门；6.5、 分析数据中02>0.7%时，应立即检查车间各岗位是否有抽入空气的 地方，尽快调整合格，待分析合格后重新送气，C0不合格时，注意调整合成 温度及进碱量使CO合格；6.6、 尾气调节阀控制压力必须既保证压縮机不超压，又便于合成操作；6.7、 进碱量的控制要均匀，保证尾气中CO的含量《10o/o;6.8、 尾气压力控制不能超压；6.9、 配碱浓度要严格按比例进行，最终产品HC0ONa^400g/L6.10、 高压碱泵的启动必须先关闭出口阀并打开进口阀，谨防超压；6.11、 从气液分离器压料时，阀门不能开得太大，以防振动太大而将物 料冲出设备外而发生事故。配碱工序1、 根据化验结果及液位情况计算出配碱所需HCOONa及NaOH、水的加入2、 开启稀甲酸钠泵及合成配碱罐的甲酸钠进口阀门、将稀甲酸钠罐或甲 酸钠溶液打入合成配碱罐中 一定液位处；3、 开启进碱泵及各进碱阀门，从液碱贮罐中往合成配碱罐中注碱，同时 开启配碱泵及相应的阀门，使合成配碱罐中碱液进行循环，混合均匀，待各 项指标符合要求后，用配碱泵打入碱沉降罐中，若不符合要求，需重新计算进行相应的调整，直至各项指标符合工艺要求后，打入碱沉降罐中；4、 调节碱沉降罐蒸汽进出口阀，达到排水阀门只出水不出蒸汽的程度， 保持罐内温度约60-8(TC;5、 每次进碱时，必须经化验分析合格后，方可打入液碱贮罐备用；6、 配碱时，必须计算正确，严禁出现配错现象；7、 时刻注意碱沉降罐碱液的液位变化及时补上合格碱液，严禁出现打空 现象。浓縮脱水工序(1) 蒸发器物料液位达到中间视镜中心线时，立即关闭蒸发器进料阀， 停稀甲酸钠泵；(2) 打开蒸发器蒸汽阀及排水阀并调节排水阀，使之达到不出蒸汽只出 水的开度；(3) 调节气体冷凝器和水喷射泵进水阀的开度，控制蒸发器的真空度在 -0. 05-0. 09Mpa之间；(4) 调节蒸发器的蒸汽、冷凝水阀门，控制蒸发器内料液的温度在70 °C-100。C之间；(5) 在蒸发浓縮过程中，当蒸发器内物料液位下降至下视镜时，通知合 成岗位送料，开蒸发器的进料阀进料至中间视镜中心线处，关闭蒸发器的进 料阀，通知合成岗位，停稀甲酸钠泵。如此多次反复操作，直到视镜上结满 白色晶体；(6) 蒸发器内物料浓縮至合格后，关闭蒸发器蒸汽阀、二次蒸汽阀，开 启蒸发器的排空阀，停止浓縮；(7) 开启蒸发器的放料阀，将物料放至浓甲酸钠中转罐中，开启配电机搅拌；(8) 开启蒸汽吹扫阀门，将蒸发器阀门及管线吹扫干净；(9) 根据情况决定是否打开浓甲酸钠中转罐的循环冷却水阀；(10) 随时注意观察中转罐温度及料液的变化，当中转罐中物料温度降 至规定温度时，结晶结束，停冷却水；(11) 开启离心机，待离心机全速运转后，关闭中转罐放空阀，开启转 料阀、氮气阀，再开离心机进料阀进料；(12) 进料量由小而大至适量，然后均匀恒定进料；(13) 根据情况决定是否开启母液罐蒸汽阀门，保持母液罐母液温度^ 40°C，母液罐中有物料时，应经常开启搅拌；(14) 脱水后甲酸钠成品经检验合格后进行包装。关键设备一览表序号名称规格数量1煤气发生炉#280012罗茨风机L84WDA 247M313压縮机Ml2—60/0. 3_25 60M3/min14套管反应器# 159X6000X8/# 194X5560X815反应管#426X8260X12166气液分离器# 1800X6320X2017蒸发器F=110m2 # 800X900X10/ # 2200 X 3950 X 12/ # 1400 X 3450 X 1028净氨塔垂直筛板塔# 800X9838X88 -9脱碳装置两段法变压吸附脱碳8000NmVh1甲酸钠产品标准项百优级品一级品二级品合格品HCOONa%》95.093.090.088. 0水分％《1.03. 54. 56. 0NaOH%《1.01.01.51.5NaC03%《2.53.03. 53.5NaCI%《0.20.20. 20,2碘氧化物《0.050. 050. 050. 05本实施例的半水煤气生产甲酸钠的工艺方法，在合成氨生产系统的基础上 联产甲酸钠产品，半水煤气发生炉、脱硫、脱碳等工序无需另行投资，节约 了投资成本，产品成本低、产量高且可根据市场需求进行调节，产品质量可 根据客户需求灵活调控。
权利要求
1、半水煤气生产甲酸钠的工艺方法，其特征在于，工艺流程为由煤气发生炉产生的含体积百分比30％的CO半水煤气，经过脱硫工序除去气体中的硫化氢杂质，进入压缩机一、二、三段压缩，加压后的气体经净氨塔净氨除去其中的少量氨去脱碳工序，经脱去二氧化碳，再进入压缩机四段使气体压力提升到2.2Mpa以上，与氢氧化钠碱液体进行合成反应生成合格的甲酸钠，经浓缩离心干燥后得成品，进行包装。
2、 按照权利要求l所述半水煤气生产甲酸钠的工艺方法，其特征在于所 述甲酸钠合成程序为(1) 、将NaOH和C0通过加温加压生成HC00Na，由压縮机送气，调整尾 气压力调节阀开度，使合成末端系统压力控制在1.2Mpa以上，反应管进口压 力控制在1.8MPa以上；(2) 、待套管换热器温度升到10(TC以上即送碱，加快升温，开启气液分 离器、冷却器的冷却水；(3) 、待各管温度达到155'C以上，取样分析管道上甲酸钠的余碱是否合 格，如合格把甲酸钠气液分离器中的产品压到中转罐内，然后把合格的甲酸 钠压至稀甲酸钠贮罐；如不合格，则把不合格产品从气液分离器压到不合格 贮罐内重新配料；(4 )、根据每小时的余碱分析数据和尾气分析数据控制温度和进碱量， 使产品连续合格。
3、 按照权利要求2所述半水煤气生产甲酸钠的工艺方法，其特征在于所 述尾气操作程序为.(1)、合成开车时，先开甲酸钠气液分离器的进气阀，控制尾气压力在 0. 5-1. 2Mpa;(2) 、待合成温度合格，分析尾气；(3) 、检査尾气系统的阀门，关好排液阀门，开尾气冷却器冷却水及气 液分离器冷却水，开气液分离器送气阀、尾气冷却器放空阀向尾气系统送气， 维持压力在0. 5-1. 2Mpa，每两个小时取尾气样分析C0含量一次；(4) 、待气液分离器的液位升到1/3处，开排液阀把合格冷凝甲酸钠溶 液压至稀甲酸钠贮罐，不合格者压至甲酸钠不合格罐内，防止尾气串出，排 完后关好阀门；(5) 、分析数据中02>0.7%时，检查是否有抽入空气的地方，调整合格后重新送气，C0不合格时，调整合成温度及进碱量使CO合格；(6) 、尾气调节阀控制压力既保证压縮机不超压，又便于合成操作；(7) 、进碱量的控制要均匀，保证尾气中C0的含量《10。/。；(8) 、尾气压力控制不能超压；(9) 、配碱浓度使最终产品HC00Na^400g/L;(10) 、高压碱泵的启动须先关闭出口阀并打开进口阀，谨防超压；(11) 、从气液分离器压料时，阀门不能开得太大，以防振动太大而将物 料冲出设备外而发生事故。
4、 按照权利要求2所述半水煤气生产甲酸钠的工艺方法，其特征在于所 述配碱工序(1) 根据化验结果及液位情况计算出配碱所需液体HCOONa及NaOH、水 的加入量；(2) 开启稀甲酸钠泵及合成配碱罐的甲酸钠进口阀门、将稀甲酸钠罐或 甲酸钠溶液打入合成配碱罐中 一定液位处；(3) 开启进碱泵及各进碱阀门，从液碱贮罐中往合成配碱罐中注碱，同 时开启配碱泵及相应的阀门，使合成配碱罐中碱液进行循环，混合均匀，待 各项指标符合要求后，用配碱泵打入碱沉降罐中，若不符合要求，需重新计 算进行相应的调整，直至各项指标符合工艺要求后，打入碱沉降罐中；(4) 调节碱沉降罐蒸汽进出口阀，达到排水阀门只出水不出蒸汽的程度， 保持罐内温度约60-80 °C;(5) 每次进碱时，经化验分析合格后打入液碱贮罐备用；(6) 注意碱沉降罐碱液的液位变化及时补上合格碱液。
5、 按照权利要求l所述半水煤气生产甲酸钠的工艺方法，其特征在于所 述浓縮脱水工序(1) 蒸发器物料液位达到中间视镜中心线时，立即关闭蒸发器进料阀， 停稀甲酸钠泵；(2) 打开蒸发器蒸汽阀及排水阀并调节排水阀，使之达到不出蒸汽只出 水的开度；(3) 调节气体冷凝器和水喷射泵进水阀的开度，控制蒸发器的真空度在 -0. 05-0. 09Mpa之间；(4) 调节蒸发器的蒸汽、冷凝水阀门，控制蒸发器内料液的温度在70。C-100。C之间；(5) 在蒸发浓縮过程中，当蒸发器内物料液位下降至下视镜时，送料， 开蒸发器的进料阀进料至中间视镜中心线处，关闭蒸发器的进料阀，停稀甲 酸钠泵；如此多次反复操作，直到视镜上结满白色晶体；(6) 蒸发器内物料浓縮至合格后，关闭蒸发器蒸汽阀、二次蒸汽阀，开 启蒸发器的排空阀，停止浓縮；(7) 开启蒸发器的放料阀，将物料放至浓甲酸钠中转罐中，开启配电机搅拌；(8) 开启蒸汽吹扫阀门，将蒸发器阀门及管线吹扫干净；(9) 根据情况决定是否打开浓甲酸钠中转罐的循环冷却水阀；(10) 观察中转罐温度及料液的变化，当中转罐中物料温度降至规定温 度时，结晶结束，停冷却水；(11) 开启离心机，待离心机全速运转后，关闭中转罐放空阀，开启转 料阀、氮气阀，再开离心机进料阀进料；(12) 进料量由小而大至适量，然后均匀恒定进料；(13) 根据情况决定是否开启母液罐蒸汽阀门，保持母液罐母液温度^ 4CTC，母液罐中有物料时，应经常开启搅拌；(14) 脱水后甲酸钠成品经检验合格后进行包装。
全文摘要
本发明涉及一种半水煤气生产甲酸钠的工艺方法，属于生产甲酸钠的工艺方法技术领域。半水煤气生产甲酸钠的工艺方法，特征在于，由煤气发生炉产生的含体积百分比30％的CO半水煤气，经过脱硫工序除去气体中的硫化氢杂质，进入压缩机一、二、三段压缩，加压后的气体经净氨塔净氨除去其中的少量氨去脱碳工序，经脱去二氧化碳，再进入压缩机四段使气体压力提升到2.2MPa以上，与氢氧化钠液体碱进行合成反应生成合格的甲酸钠，经浓缩离心干燥后得成品，进行包装。
文档编号C07C53/06GK101219945SQ200710116078
公开日2008年7月16日 申请日期2007年12月20日 优先权日2007年12月20日
发明者林德增 申请人:林德增