一种新型的甲酸钠合成方法

流 吸收塔 替代 并流合 成管 道 。但 由于 甲酸钠 合成 过 程 的特殊 性 ， 常用 塔 型很 难适 应 ， 填料塔 ， 如 由于存 在 液 体结 垢堵 塞 填料 以及 壁 流现 象 ， 会降 低反 应 速 度 ； 板塔 在 停车 时 ， 内液 体 会全部 落 人塔 底 ， 筛 塔 用 于本 工 艺实际上 无法 操作 ； 泡罩塔 的性 能较 接近 ， 但
～ ６ ．
共混 物的 断裂伸 长 率低 的弱 点 ， 时也 使其拉 伸 强 同
度 和 撕 裂 强 度 降 低 。ＨＦ ／ Ｓ Ｃ Ｅ 共 混 物 的 冲 ＶＣ ＡＢ ／ Ｐ
３ 晏 培 熙 。 留城． 合 物 其 混改 性， 京 中国 轻 工 业 出版 张 聚 北
社 ． ９ ６ １９ ．
击强度随 ＣＰ Ｅ含 量 的增 加而 显著提高 。
２ 冯 伯 华 主 编 ． 学 工 程 手 册 ． 京 ： 学 工 业 出 版 社 化 北 化
１ ９ ０６ ２１ ． ９８ ．２ ～ １
Ａｄｖ ｒ ｅＣｕ ｒ ｎｔＳ ｎｔ ｅ ｉ ｆＳｏ ｕ Ｆｏ ｍ ａ ｅ ｅ ｓ ｒ ｅ ｙ ｈ ｓｓｏ ｄｉ ｍ ｒ ｔ
Ｋａｎ ｇ Ｙｏｎｇ ｉ Ｇｅ ｈｕ ａ ｂｎ ｎｇ Ｓ ｙｕ ｎ
使 用 并 流合 成管 道 ， 了尽 量增 加气 液 两相 的 为
接 触 面积 ， 必须适 当降低 配碱浓 度 ， 还 使得 合成 液浓 度 降低 ， 蒸汽 消耗增 加 。
气体 向液相 中扩散并 溶解 于液相 的速 度和 已经溶解
于液 相 中的 ｃ 和 Ｎａ ０ ＯＨ 的反应速 度 ， 及所需 反 以 应温度 、 反应物 浓度 、 压力等
快速反应过 程 ， 反应 效 率可达 【 左 右 。 ） ｇ
３ 两种 工 艺 比较
旋 流板 式 逆流 台成 塔 与 并流合 成 管道 相 比 ， 具 有如 下优点 ： ａ Ｏ 在 Ｎａ Ｈ 液体 中 的分散得 到 改善 ， 液 ）Ｃ （ ］ 气 两相的有效接触面积由原来的 １ 增加 到 ７ 。 Ｏ
由 于气 体通 量 小 ， 按我 公 司现 有 ２万 ｔａ甲酸 钠 生 ／
间和 面积 ， 只好 将 合成 管 道加 长 至 １０ｍ～２０ｒ， ５ ０ ｌ ｒ
再加上 导管 总长近 ４ ０１ 。 ０ １我公 司现有 的 ２ ｔａ合 １ 万 ／
产 线 ， 求 泡 罩 塔 空 塔 速 度 ０ ５ｍ，， 径 采 用 要 ． ｓ 塔
参 考 文 献
１ 萧 成 基 ， 鸿 寿 编． 学 工 程 手 册 气 液 传 质 设 备 ． 京 于 化 北
化 学工 业 出版 社 ， ９ ４ ２ ６ ０ ． １ ８ ． ０ ￣２ ７
ｂ ）采 用 逆 流 反 应 ， 除 了 反 应 过 程 中 Ｃ 和 消 Ｏ
Ｎａ ＯＨ 的浓度同时 降低 的弊病 ， 可见 ， 反应 速度 提高 ２ ， ＯＨ 单耗 由原来 的 ６ ０ｋ ／ 降到 ５ ０ｋ ／ ， 倍 Ｎａ ２ ｇ ｔ ９ ｇ ｔ Ｃ 参与反应 的量 由 ９ 增 大 到 ９ 。 Ｏ ０ ７ Ｃ ）气 体 压强 大大 降低 ， 因而 可提 高 Ｃ 的 扩散 Ｏ
ＡＢ ＨＰ ｌ ｙ ｒ ｉｌ ｅ ｉｗｅ ｙ ａ ａｙ ｉｇ ｔｅｃ ｍ ｐ ｔｂｌ ｙｌ ｔ ｅ Ｓ ａ ｄ Ｐ ｒＨＰ Ｓ／ ＶＣ ａ ｌ ｓ ａｅｍａｎ ｙｒｖｅ ｄｂ ｎ ｌｚ ｈ ｏ ａｉｉｔ ｅｗｅ ａ ＡＢ ｎ Ｃ Ｏ ＶＣ． ｏ ｎ ｉ ｏ
收 稿 日期 ：Ｏ ｌ０ —２ ２ Ｏ ９１
以得 到圆满解 决 。旋 流板 是我 国 自行研究成 功的一 种 喷射 型塔板 ， 塔板形 状如 固定 的风车叶片 ， 气流通
过Ⅱ ＂辛时产生 旋转 和离 心 运动 ， 液体通过 中间盲板
作 者 简 介 水斌 ，９ ６年 出生 ．９ ８年 毕 业干 北 京 哀 业 工程 大学 ． 士 学 位 ． 亢 男 ｌ６ １９ 学 工程 师 ． 为 山西 省 原 乎 市 化 工有 限 责任 蛰 司拄 术科 长 现
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ：ｏｃ ｒ ｔｓ ｎｔ ｓｓ； ｄｖ ｒ ｅ Ｃ ｒ ｎ ｓ ｎｔ ｓｓ； ｏｒｅｘ ｐｌｔ ｄ ｃ ｕｒｅ￣ ｙ ｈｅ ｉ ａ ｅ ｓ Ｕｒ ｅ ｔ ｙ ｈｅ ｉ ｖ ｔ ａ
（ 接第 １ 上 ９页）
２ 万 启 春 ， 洛 里 ． 性 对 性 能 的影 响． 料 布 ，９ １ ３ ： 王 改 塑 １９ （）２
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第 ２ 卷第 ４ １ 期
２０ ０ １年 １ １月
山
西
化
工
Ｖｏ ． １ Ｎｏ 】２ ４
Ｎ１： ２ ｝ ２ ． ０￣ １ １ １
ＳＨＡＮＸＩ ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ Ｉ ＮＤＵｓ ＴＲＹ
甲酸 钠 的逆 流 合成
亢 永斌 ， 耿 书元
Ｋｅ ｒ ｓ ＡＢ Ｐ ＨＰ ｙ ｗｏ ｄ ： Ｓ； Ｃ｛ ＶＣ￣ ｔ ｙ ａｌ ｏ
（ 】 】 ～ ｌ ８ ６ ｌ ４ １，
３ ４
Ｔ ｅＤ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆＡＢ ／ Ｃ ａ ｄ Ａ Ｓ ＨＰ Ｃ Ａｌ ｙ ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ Ｓ Ｐ ｎ Ｂ ／ Ｖ ｌ ｓ ｏ ｏ
Ｔ ｎＹ ｎ ｊ ａ ｉ ｇｉ ｅ
（ ｈ ｅ ｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｄ ｐ ｒ ｍｅ ｔ Ｎｏ ｔ ｉａ Ｉ ｓ ｉｕｅ ｏ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ・ ｌ ｕ ｎ ０ ０ ５ ） Ｔ ｅ Ｃｈ ｍｉａ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ａ ｔ ｎ ． ｒｈ Ｃｈ ｎ ｎ ｔ ｔ ｆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ Ｔａｙ ａ ３ ０ １ ｔ
Ａ ｓ ａｔ Ｉ ｈｓｐ ｐ ｒ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｏ ｈ ｃ ｏｓｒ ｃ ｕ ｅ ． ｃ ａ ｉ ｌ ｒ ｐ ｒ ｅ ｔ ｏ ａｉｌ ａ ｅ ｔ ｏ Ｓ Ｐ ｎ ｂ ｔ ｃ ：ｎ ｔ ｉ ａ ｅ —ｈ ｅ ｅ ｍｅ ｔ ｆｔ ｅ ｍｉ —ｔｕ ｔ ｒ￣ ｍｅ ｈ ｎｃ ｏ ｅ ｔ ｓ ｍｐ ｔ ｅ ｇ ｎ ｓ ｆＡＢ ／ Ｃ ａ ｄ ｒ ｏ ｒ ａｐ ｉ ｃ ｂ
时降 低 。 从反 应物 浓 度方 面 看 ， 应初 期 ， Ｏ 和 Ｎ ＯＨ 反 Ｃ ａ
的 浓 度 都 处 于 最 高 点 ， 应 速 度 很 快 ， 现 役 公 司生 反 从
产线 采样看 ， 在反 应温度 １ ０℃～ １０℃、 ５ ７ 合成 人 口 压力 ２ ０ＭＰ ～２ １ＭＰ ． ａ ． ａ的条件 下 ， ３ 第 ４合成 第 、 管 间 的 Ｎａ ＯＨ 转 化率 已达 ８ ， 着 反应 物 浓 度 ０ 随 降 低 ， 应速 度 减慢 ， 最后 几 根 合成管 道 中 ， 反 在 反应 已很 难再进行 ， 管合成 反 应管道 长达 １ ０ｍ ， wk.baidu.com 尽 ７ 仍
２ 逆 流 合成
对 于合 成管道进 行技 术改造 的必然趋 势是用 逆
并 流 合成 管 中难 于设 置气 体分 散装 置 ， 只能 采 用 在导 管端顶 钻孔 或塔 内设 置 一定 高度 的填料 ． 利 用气 液两 相 的比重 差异 ， 以鼓泡 形式 实 现气 液 两相
接触 ， 因此 Ｃ 和 Ｎａ Ｏ ＯＨ 液体 的有效 接触 时 间和 面 积非 常小 。为 了提高气 液两相反 应物 的有教接触 时
控制 的弱点 一直未解 决 。造 成上述 问题 的根本 原因 是 没有改 变气液相并 流反应 这一 落后工艺 。
有 约 １５ 的 Ｎａ 和 ｌ 的 ＣＯ不能参 加反应 ， ＿ ＯＨ ｏ
造成 物 、 能浪 费 。
１ 并 流 管道 合 成 甲酸 钠 的缺 陷
合成 管中 Ｃ 和 Ｎａ Ｈ 的反应 速 度取 决 于 Ｃ Ｏ ｏ Ｏ
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・
２ ・ ４
披分配到各 叶片 ． 成 薄液层 ， 形 与旋转 向上 的气流形 成搅 动 ， 喷成 细小液滴 ， 液两相 的接触 时间和 面积 气 增大， 塔板不 漏 液 ， 上无 液 流 “ 板 返混 ” 气液两 相 活 ，
动 程 度 高 ， 作 弹 性 大 ． 别 适 宜 于 气 液 相 加 压 逆 流 操 特
ｆ４ ６管 ， ￣２ 其设 备实 际无法加 工 。 采 用旋 流板 塔 代 替 并流合 成管 道 ， 述 问题 可 上
成生产线 ， 合成 管道及 导管 总长 ３０ｍ ， 气液两 相 ４ 而
的有效接触 时 间也只有 ４ ２ｓ左右
管道加长， 阻力 加 大 ， 体 在管 道 中的 压 降 达 气 ０７ＭＰ ～ ０ ８ＭＰ ， ． ａ ． ａ 煤气 压 降增 大 ， Ｏ 的分 压 降 Ｃ 低， 必然降 低其扩散 和溶解 速度 ， 从而 使反应速度 同
（ ｈ ｎ ｉ ａ ｐ ｎ ｈ ｍｉ ａｓ Ｃｏ Ｌｉ ． Ｓ ａ ｘ ａ ｐ ｎ ３ １ ｏ Ｓ ａ ｘ Ｙｕ ｎ ｉ ｇ Ｃ ｅ ｃ ｌ ， ｄ 一 ｈ ｎ ｉＹｕ ｎ ｉ ｇ ０ ４ ０ ）
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒ ｅ ｐ ｕ ｄ ｄ ｔ ｅ ｌ ｔ ｔ ｎ ｏ ｏ ｕ ｒ ｎ ｙ ｔ ｅ ｉ ｏｆ ｏ ｉ ｍ ｏ ｍａ ｅ ｐ ｔ ｆ ｒａ ｖ ｒ ｅ ｃ ｅ ｔｓ ｎ ｈ ｓｓａ ｄ ｓｒ ｃ ： ｉ ａ ｅ ｘ ｏ ｎ ｅ ｈ ｉ ａ ｉ ｆ￣ ｅ ｒ ｅ ｔｓ ｎ ｈ ｓｓ ｄ ｕ ｆ ｒ ｔ — ｕ ｏ ｄ ｅ ｓ ｕ ｎ ｙ ｔ ｅ ｉ ｎ ｍｉ ｏ ｓ ｒ ｒ ｄ ｕ ｓ ｄ ｔ ｅ ａ ｖ ｎ ｅ ｏ ｈ ｓ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ． ｉｃ ｓ ｅ ｈ ｄ ａ ｃ ｆｔ ｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｓ
和反应 速 度 ， 由于 全塔 压 降一 般 在 ２ ９ Ｐ ． ４ｋ ａ以 内 ，
可使 初始 反应条 件 ２０ＭＰ ． ａ降到 １７ＭＰ ． ａ左 右 ， 节
省 了 动 力
ｄ ）由于气 液两 相采用 逆 流接触 ， 而且 有效 接触 面 积大 大增 加 ， 进碱 浓 度 可 由原来 的 １ ０ｇ Ｌ提 高 ／ ８ 到 ２ ０ｇ Ｉ， １ ／ 因而可 降低蒸 汽消耗 。 ｅ ）设 备简化 、 资少 。逆 流合成 的 设备 投资 是 投 并 流台 成设 备投 资的 ３ ， Ｏ 且易 采用 自动化或计 算 机控 制
４ 刘树清． 孝林 ， 启振． ｓＰ 谢 蔡 ＡＢ ／ ＶＣ台 金 的研 究． 工程 塑 料 应 用 ，９ ７２ （ ）６ ０ １９ ，５ ３ ： ～１ ． ５ 申屠 宝 ＡＢ Ｓ的 共 混 改 性 ． 国 塑料 ． ７ １ １ ：ｌ 中 Ｉ９ ， “ ） ３ ～ ９
参 考 文 献
１ 杨 玉 芹． 塑料 台 金 概 迷 高 分 于 材 料 科 学 与 工 程 ，９ ４ ｉ １９ 一ｉ
（ 山西省原平市化工有限青任 ， 司， ＾ 、 山西 原 平 ０４０） ３ １０
摘要 ： 阐述了并流台成 甲酸钠 的缺 陷． 提出逆流方案及这一技术的优势 美犍词 ： 流旨成 ； 流合成 ； 流板 并 逆 旋
引 言 目前我 国用 于草酸生产 的主 导工艺是 煤制气合
成 甲酸钠法 ， 并流管道 合成 甲酸钠生 产工 艺， 在我国 已有 ４ ０余 年的历史 。多年来 ， 经过 由外置导管 改为 内置导 管 、 少热损 以及 通过 合成 管 内设 置填 料增 减 加 反应 面积 等技术 改造 方 法 ， 虽然 产 量和效 率有 所 提 高 ， 其反 应不 完全 、 耗 能耗 高 、 物 质量不 易 但 物 产