关于甲酸钠绿色制备技术开发与应用思考

关于甲酸钠绿色制备技术开发与应用思考

蒋京利

中盐安徽红四方股份有限公司 安徽肥东 231602

摘要：甲酸钠绿色制备技术主要借助大型合成氨装置，经液氮洗工序，对尾气进行回收利用，通过合理控制温度以及压力，可有效生成氢氧化钠溶液，进而形成相应的甲酸钠溶液，在实行浓缩处理后，通过完成离心分离，最后接受气流干燥，完成甲酸钠产品获取，并且纯度较高。本文具体对甲酸钠绿色制备技术进行分析，以供参考。

关键词：甲酸钠；绿色制备技术；技术开发

引言：经济社会发展对环境质量提出了更加明确的要求，为有效响应国家绿色技术发展目标，企业应切实落实绿色技术研究工作。中盐安徽红四方股份有限公司以甲酸钠产品着手，完成了绿色制备技术的开发工作，并经投产试验，该技术在提升产品纯度，节能环保方面优势显著，可有效优化企业综合效益。

1.技术背景

中盐安徽红四方股份有限公司为有效实现自身发展规划，计划投资建设现代化化工园区，其中，在东区、西区分别完成了合成氨生产装置建设以及甲酸钠装置建设工作，前者可达到30万吨/年，后者可达到5.5万吨/年。结合以往甲酸钠工艺技术不足情况，该企业为有效降低自身生产能源消耗，促进企业高质量发展，实现对能源的有效应用，促进内部产业优化升级，该企业经大量论证后，结合试验开发数据，完成可甲酸钠绿色制备技术开发工作，通过使用合成氨装置，配套液氮洗工序，将解析处理后的尾气作为原料，可有效简化生产流程，降低生产污染，并进一步提升产品质量，提升企业综合效益，该技术可满足国家重点支持产业政策需求。

2.技术开发与应用

2.1以往国内外技术分析

以往行业多使用新戊二醇回收法，能够有效实现对甲酸钠副产品的回收，并且能够进一步完成相应的利用工作，但是易受到新戊二醇影响，产品存在一定的杂质，纯度整体低于94%，难以保障产品质量。半水媒体生产方法也较为常用，通过使用焦煤，经煤气发生炉，可有效完成甲酸钠制备，与回收法相比，该工艺在纯度方面相对较高，但是因为焦煤价格较高，因此该方法生产成本也相对较高，同时，产品同样存在杂质，环境污染较为严重。密闭电石炉方法借助一氧化碳，可完成甲酸钠制备工作，但是存在空气净化困难的情况，同时，还需要使用大量碱液对二氧化碳进行处理，因为需要进行气体压缩，电力消耗也较为严重，制备成本相对较高。

2.2技术内容

本文研究技术使用常压非均相法，主要构成包括公用工程以及DCS系统，涉及工序较为复杂。在完成液氮洗尾气处理后，可使用回收系统，并借助联锁输送系统，将上部分工序产生的一氧化氮送入到压缩系统中，进一步予以提压处理，以规定比值合理调配液碱占比，确保合成反应物能够始终保持最佳状态，对反应物进行混合，经预热处理后，合理设置温度、压力参数，使用专用反应器，完成甲酸钠合成工作，整个合成过程主要使用两段控制工艺，在确保一氧化氮转化率的同时，有效优化甲酸钠质量，进而提升获取到的甲酸钠纯度。应用后段烧碱过量工艺，可有效控制在尾气排放过程中出现的CO浓度，可确保其始终低于10PPm。在稀甲酸钠溶液中，可使用连续蒸发、采出处理，完成离心分离，在保证气流干燥情况下，能够确保最终产品纯度为99%，有效实现高纯度甲酸钠产品产出。在整个项目开展过程中，工作人员应充分将反应余热、余压等因素考虑在内，实现对能源的有效应用，同时，借助这一方式，在整个生产过程中，并未出现相关三废产品。其中，甲酸钠、合成氨装置分别为5.5万吨/年、30万吨/年^[1]。

项目反应公式如下：

反应过程需要依靠氨装置液氮洗工序尾气一氧化碳作为原料，在此基础上，对物质进行制备。具体工艺流程见图1：

图1 制备工艺流程

在上述流程中，压力需要控制在1.8～2.0MPa，而加压的过程则需要通过压缩机而进行。后可经过加热以及合成反应等方式，进入气液分离器，并进行蒸发以及浓缩。此后，通过离心分离以及气流干燥的过程，便可产生甲酸钠产品。

经自主开发，借助甲酸钠制备工艺，与传统方法相比，可有效简化生产流程，并进一步减少能耗，在改善生产成本方面优势显著，有利于提升产品质量，并且满足当前行业绿色制备要求。同时，通过应用合成氨系统，经变换工序，能够进一步完成甲酸钠产量调节，从而提高CO含量的灵活性，能够确保各项资源得到有效利用。利用两段控制法，使用前段原料气、后段烧碱过量，经有效生产工艺，不仅能够优化一氧化氮转化率，还能够进一步优化甲酸钠质量，进而降低CO浓度，使其浓度始终不超过10PPm，并且确保甲酸钠含量始终高于99%。借助连续蒸发、采出，该工艺最终获取到的产品能源消耗相对较少，并且整个操作较为简单，可改变传统工艺复杂的情况，装置操作具有较高的平稳性，有利于提升操作安全性，并且甲酸钠产品品质良好，碳高收率显著。另外，通过使用专用反应器，可有效保障甲酸钠生产能力，具体装置能力应保持在5.5万吨/年。利用双效蒸发工艺，项目在能源综合利用方面优势显著，能够有效避免出现三废产品，并且整个生产环节成本低廉。在使用计算机控制技术的基础上，应用双路安全联锁系统，能够改善以往长距离输送控制情况，能够确保装置使用安全性，并且可保障各类溶液合成配比状态良好。

3.应用效果

该技术投产以来，整个生产线始终处于平稳运行状态，技术具有良好的可靠性。在使用该技术后，焦炭年节约量可达到1万吨，生产成本降低显著，该技术有效简化了洗涤净化等工序，在完成生产后，产品纯度可超过99%，满足行业绿色制备条件，在整体上实现了行业技术升级，可有效解决以往存在的尾气燃烧放空问题，该技术使用不涉及到二次污染，在优化废物利用方面优势显著，能够以环保方式完成尾气处理，在优化资源整合方面优势显著^[2]。

结论；综上所述，通过结合企业实际情况出发，加大技术投入，落实甲酸钠绿色制备技术研发工作，并将其有效投入到实际生产环节中，可有效改善企业以往存在的耗能严重、生产成本高昂问题，有利于降低生产成本，提高产品纯度。

参考文献：

[1]徐盛.蒸氨废液电渗析法制备甲酸钙工艺研究[J].纯碱工业,2020(03):18-20.

[2]李仁军.甲酸钠绿色制备技术开发与应用[J].中国盐业,2019(19):59-61.