甲醛生产中问题及解决措施探讨
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甲醛生产中问题及解决措施探讨
摘要：甲醛是一种重要的原材料，能够合成多种有机化合物，在石油工业、医药、农业、纺织、化工等多个行业具有非常广泛的应用。目前甲醛生产过程中主要使用的方式有银法和铁钼法两种，使用铁钼氧化物催化剂进行甲醛的生产，各个指标都处于行业的领先地位，使用银催化剂法，其设备的成本投入相对要低，生产出的甲醛浓度不够高，需要在工艺上进行逐步改进。基于此，在本文中就针对甲醛生产过程中存在的问题以及解决对策进行探讨和分析，希望能够进一步完善甲醛生产工艺，提高甲醛生产量。
关键词：甲醇生产；问题；解决措施
中图分类号：TQ224 文献标识码：A
引言
甲醛是一种重要的原材料，在化工、纺织、医药、农药等多个行业都具有非常广泛的应用。醇含量指标是甲醇生产过程中的关键因素，其含量高低也会直接影响到整个企业的生产成本，一些化工企业为了能够进一步降低甲醛生产成本，切实提高自身的综合竞争能力，就必须高度关注甲醛生产中存在的问题，并且提出有针对性地解决对策。
1 甲醛生产工艺介绍
甲醛生产过程中，主要就是利用甲醇与空气中的氧化物进行反应，根据反应过程中使用催化剂的种类不同，可以分为银法和铁钼法。其中在国内甲醛生产过程中银法占据主导地位，占据总产能的95%以上，使用银法制备甲醇时，其生产流程为：将甲醇原料利用泵使用喷淋的方式将其送入到蒸发器顶部，受到蒸发器底部蒸汽，在沸腾器的加热作用，甲醇就会汽化，汽化以后的甲醇就会与空气同时进入混合器，然后添加一定量的水蒸气形成三元混合气体。这些混合气体经过组火器和加热，当温度在115~120℃之间时，就会从设备的顶部进入到反应器，反应器内的温度保持在600~650℃之间。在银催化剂的作用下，就会出现氧化脱氢反应，从而形成甲醛气体。反应器的顶部是由铜网铺设银粉进行催化反应是整个生产过程的反应部分，底部为锅炉为冷却部分用于降低甲醛气体的温度回收热量并且产生蒸汽甲醛气体，经过降温以后，气温度降至150℃左右，进入到吸收塔，在塔底进行出全循环吸收。通过在塔顶添加适当的喷淋脱盐水来控制除醛的浓度，没有被吸收的甲醛气体以及产生的一氧化碳、二氧化碳、氢气等气体，就会有一部分送入到反应器作为配料，另一部分送入焚烧炉作为燃料，甲醛生产过程中使用银法制备甲醛设备相对比较简单、投资少、操作便捷、产能调节能力相对要高，而且使用银催化剂还可以使回收再利用，尾气中含有氢气，也可以将其作为燃烧产生蒸汽。但是在整个生产过程中，其转化率相对较低，单耗高对于原材料的浓度要求比较严格，产生的甲醛产品中醇含量相对较高，所以只能应用于低浓度的甲醛生产。
2 甲醛生产问题及解决对策
2.1 氧醇比的影响
所谓的氧醇比也就是甲醇和氧气物质的比例，混合气体中氧气的比例逐步增加，氧醇比也会逐步加大，能够帮助甲醇充分氧化，这样就能够进一步降低产品中的醇含量。使用银法生产甲醛时，是通过甲醇氧化反应和脱氢反应来得到相关的产品，根据吕查德里原理，提高氧气的含量，能够使氧化反应逐渐向着消耗氧气的方向不断移动，所以能够进一步提高反应效率。对于脱氢反应来说，由于其本身并不消耗氧气，但是氧气和氢气能够反应产生水增加氧气的含量，也能够消耗更多的氢气，促使脱氢反应向着生成甲醛的方向不断移动。所以，在生产过程中通过增加氧气含量，对于甲醛生产的两个反应都具有十分重要的意义。但是，任何事物都具备两面性，增加氧气也会加大一氧化碳和二氧化碳副产物的产生量，所以在反应过程中需要适量添加氧气。使用银法制备甲醛时，需要在保障安全生产的前提下，适当提高氧醇比，以此来降低产品中醇含量，一般来说，使用电解银作为催化剂的反应中，氧醇比应控制在0.36~0.44之间。
2.2 控制吸收塔顶温度 在高浓度甲醛制备过程中，吸收塔塔顶的温度是影响吸收性能的主要因素。当混合气体进入到吸收塔时，如果温度较高，那么这些混合气体也会随着温度的逐步下降被液相吸收，而吸收塔内的温度逐步增加，温度越高，也会使甲醛在水中的溶解度逐步下降，那么循环气体中的水分含量也会随之增加，进一步降低吸收效率。在反应过程中，水也会使催化剂钝化，增加水含量，会导致未发生反应的甲醇含量快速上升，在0.03Mpa的压力下，如果吸收塔内塔顶的温度超过45℃，甲醇的进料量超过设计负荷的80%以后，循环气中就会由于带液循环，致使风机超负荷运行，循环风机轴承的温度和振动也会更加频繁引发报警、跳车等问题。导致吸收塔塔顶温度过高的原因主要是，由于换热器循环水被水垢和泥沙堵塞，影响换热效率。所以，需要根据换热器的实际状况，定期对盘管进行清洗和疏通，以此来保证整个反应过程中的换热效率，保证吸收塔塔顶的温度不会超过38℃，确保离开吸收塔塔顶的尾气中甲醛含量不能够超过1000ppm。
2.3 保证甲醇的质量
甲醛制备过程中，选择甲醇原材料时，需要对原料进行严格的检测，控制好原材料的质量，确保各项参数和指标都能够符合生产工艺的具体要求。在实际生产过程中，最好选择精制甲醇原料，并且保证尽量降低原材料中杂质的含量，以此来降低杂质对催化剂产生的污染。有一些企业为了能够尽量降低甲醛生产过程中的成本，通常以粗甲醇为原材料，但是粗甲醇中的杂质含量也会较多，进而影响催化剂的使用寿命，如果粗甲醇原料中含有的油性杂质过多，就会降低催化剂的活性；如果原材料中含有的铁杂质过多，会直接出现副反应。所以，在实际生产过程中，必须定期检查更换过滤器中的过滤网，并且结合过滤网中所含有的杂质含量，判断原材料中含有的杂质。
2.4 提高吸收率
甲醇制备过程中，在氧化剂的底部通常会含有大量的混合气体，除甲醛以外还有一些多性气体，例如甲醇和水蒸气，这些混合气体的温度相对较高，而且甲醛在溶于水的时候也会进一步释放热量，这种热量称为溶解热。产生这种现象，就会导致溶液中吸收的温度不断上升，而温度逐渐升高，也会进一步降低甲醛在水中的溶解度，进而降低吸收率。导致这些问题的主要原因是由于循环水面被堵塞，如果反应器中的循环水量不足，就会产生大量的泥沙、水垢堆积。因此，在甲醇生产过程中需要保证循环水的质量，这样才能够进一步提高热交换效率，更好的吸收热量，从而降低甲醇的消耗。
3 结束语
现如今，甲醛生产技术发展的速度越来越快，生产流程也更加完善，然而在实际生产中仍然存在一些问题，这些问题将会直接影响到催化剂的使用量以及使用寿命，对于企业的经济效益有着直接影响。所以，在甲醇生产过程中，如何降低能源消耗，延长催化剂的使用周期，切实提高产能，都需要经过相关工作人员认真的研究提出有针对性地解决对策，以此来提高甲醛生产质量，保证企业的经济效益。
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