电解银法与铁钼法生产甲醛工艺技术分析比较
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甲醛生产技术综述况宗华(湖北富化工有限责任公司·宜昌市·443002)摘 要 介绍了国内外甲醛生产的技术进展和国内甲醛的市场状况,并对3万t /a (电解银法)甲醛生产装置的投资和效益进行经济评价。
关键词 甲醛 技术 经济收稿日期:2000-05-180 引 言甲醛是一种重要的基本有机化工原料,用途广泛,如合成树脂、合成医药、合成香料、合成农药、合成缓效肥料、合成炸药、合成螯合剂、合成助剂、以及合成重要的有机中间体等。
以往,工业甲醛主要用于生产脲醛树脂和酚醛树脂,近年来,甲醛的用途结构正在发生变化,用于生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT )、聚缩醛(POM )工程塑料以及甲撑二苯基二异氰酸酯(M DI )的甲醛用量正在快速增加,PBT 及POM 在电子工业和汽车工业方面的用量增长尤为明显。
由于工业甲醛的生产方法与原料的供应有着密切的关系,因而自1888年德国实现甲醛工业以来,历史上曾经先后出现过以下几种类型的生产方法:①以液化石油气为原料非催化氧化法;②二甲醚氧化法;③甲烷氧化法;④甲醇空气氧化法。
1923年,德国BASF 公司实现合成气大规模地生产工业甲醇后,工业甲醛的大规模发展具备了良好的原料基础,此后,甲醇空气氧化法生产工业甲醛逐步占据了主导地位。
根据工艺过程的不同,甲醇空气氧化法又分为银催化氧化法(甲醇过量法)和铁钼氧化物催化氧化法(空气过量法)。
为了制取高浓度甲醛、提高能量综合利用效率,又相继开发了尾气循环法和甲缩醛氧化法,现阶段正在研究开发的还有甲醇脱氢法新工艺。
最近有报道说,我国在研究铁钼法生产甲醛方面取得了突破性的进展,该研究在反应温度、催化剂寿命、副反应、原料消耗、产品浓度、残留甲醇等各项指标普遍优于电解银法,有望成为我国第1套自行研制、设计、拥有自主知识产权、采用铁钼催化剂的甲醛装置。
1 甲醛的生产技术1.1 甲醛的生产方法甲醛的生产方法有多种,工艺比较成熟第27卷第3期2001年9月化工设计通讯Chemical Engineering Design Comm unicationsV ol .27No .3Sep .2001的有甲醇空气氧化法(其中包括甲醇过量法和空气过量法)、甲缩醛氧化法。
第12期张少利等:国内聚甲醛生产工艺对比分析・1・•综述与述评•国内聚甲醛生产工艺对比分析张少利,朱止阳,李建阳,余复幸,张伟利,孙帅(河南心连心化学工业集团股份有限公司,河南新乡453000)摘要:聚甲醛为五大工程塑料之一,是一种性能优良的工程塑料。
广泛应用于耐磨零件、传动零件以及化工、仪表等零件。
产品按工艺技术不同可分为共聚甲醛和均聚甲醛两种类型。
对国內聚甲醛合成工艺进行综述,并进行对比分析,同时对我国聚甲醛产业的发展提出建设性意见。
关键词:聚甲醛;生产工艺;对比分析;现状中图分类号:TQ326.9文献标识码:A文章编号:1003-3467(2020)12-0001-02Comparative Analysis of Domestic POM Production Process ZHANG Shaolo,ZHU Zhiyang,LI Jianyang,YU Fuxing,ZHANG Weils,SUN Shuts (Henan Xinlianxin Chemical Industry Group Co.Ltd,Xinxiang453400,China) Abstract:Polyformaldehyde,one of tdn five enaiaeeona plastica,it na excellend enaiaeeona plastict.It is widely used in wnmistdat paOs.transmission paOs.as weld as chemical,instrumentation ana otheo paOs.Accordina ta differeni pucess techaoloof,puUucts caa lm divined inta conolymno formaldenydn ana eomonolymno formaldenyde.The sydthetic procest of POM in China is reviewen ana compaed.Some constructive suufestiods are pui foroard foe the eevelonmeni of POM inausty in China.Key worOt:POM;proOuction techaoloof;comparative analysit;preseni situation聚甲醛为五大工程塑料之一,是一种性能优良的工程塑料。
铁钼法生产甲醛原理以铁钼法生产甲醛原理为标题,以下是对该原理的详细介绍。
一、引言甲醛,化学式为CH2O,是一种常见的有机化合物,具有广泛的应用。
而铁钼法是一种常用的甲醛生产方法,其原理主要涉及铁钼催化剂在适宜条件下催化气相反应生成甲醛。
二、催化剂铁钼催化剂是铁、钼及其它助剂组成的复合催化剂。
其中,钼是主要的催化组分,铁则起到辅助催化的作用。
这种催化剂具有较高的催化活性和选择性,能够促使反应高效进行。
三、反应过程铁钼法生产甲醛的反应过程主要包括以下几个步骤:1. 蒸汽制氢:首先,通过加热水蒸汽和过量乙醇的混合气体,使其在催化剂的作用下发生脱氢反应,生成氢气和乙烯。
2. 氢化反应:接下来,将乙烯与氢气混合,经过催化剂的作用,进行氢化反应。
在适当的温度和压力条件下,乙烯分子与氢气分子发生加成反应,生成乙醇。
3. 氧化反应:将乙醇与氧气混合,经过催化剂的作用,进行氧化反应。
在一定的温度和压力条件下,乙醇分子与氧气分子发生氧化反应,生成乙醛。
4. 甲醛生成:乙醛在一定的温度和压力条件下,通过催化剂的作用,发生脱水反应,生成甲醛。
四、反应条件铁钼法生产甲醛的反应条件对于催化剂的选择和反应效果有着重要的影响。
一般来说,适宜的反应温度为150-250摄氏度,反应压力为0.1-1.0兆帕。
此外,还需要控制气体的流速和反应物的配比,以提高反应效率和产物的纯度。
五、优势与应用铁钼法生产甲醛相比其他方法具有以下优势:1. 催化剂具有较高的催化活性和选择性,能够高效催化反应,提高产率;2. 反应过程相对简单,操作方便,能够实现工业化生产;3. 产物甲醛的纯度较高,符合工业和农业等领域的需求。
因此,铁钼法生产甲醛在化工行业中得到广泛应用。
甲醛作为一种重要的有机合成原料,可用于生产树脂、染料、药品等多种化学产品。
此外,甲醛还可以用作防腐剂、消毒剂和粘接剂等,具有广泛的用途。
六、总结铁钼法是一种常用的甲醛生产方法,其原理主要是通过铁钼催化剂在适宜的反应条件下催化乙醇气相反应生成甲醛。
35浅谈甲醛生产工艺及节能优化设计张 华(福建省新五环工程设计院有限公司,福建 福州350001)摘 要:本文概述了甲醛生产的两种工艺(银法和铁钼法)的特点,并介绍了甲醛生产过程中反应热、冷凝热及尾气回收利用的措施。
最后优化设计出一个节能工艺流程,对甲醛节能生产有一定的现实意义。
关键词:甲醛;生产工艺;节能;优化设计引言甲醛是一种无色、有强烈刺激型气味的气体,易溶于水、醇和醚,甲醛是指甲醛水溶液。
甲醛是一种重要的基本有机化工原料,可用于生产酚醛树脂、脲醛树脂、聚甲醛树脂、乌洛托品、维尼纶纤维等,此外,甲醛在木材加工、医药、农药、染料工业中还可用作染色助剂、消毒剂、防腐剂、溶剂、还原剂等,在农业上还可用作尿素-甲醛型缓效肥料[1]。
随着国民经济的快速发展,我国的甲醛工业也得到迅速发展,据不完全统计,我国甲醛总生产量已达到2000kt,且每年以4.5%的速度增长。
工业甲醛的生产须在高温条件下,属于能耗较高的产业之一。
在当前节能减排倍受关注的形势下,甲醛生产节能降耗无论是对增加企业的竞争力,还是对企业的持续发展来说,都具有十分重大的意义。
因此本文针对甲醛生产的工艺特点,对其工艺进行节能优化设计。
1 生产工艺简介在甲醛工业发展过程中,因原料不同主要有以下几种生产方法:以液化石油气为原料非催化氧化法;二甲醚氧化法;甲烷氧化法;甲醇空气氧化法。
由于受到原料的限制,目前甲醇空气氧化法生产甲醛占据了统治地位[3]。
根据生产工艺的不同,甲醇空气氧化法又分为银催化氧化法(甲醇过量法)、铁钼氧化物催化氧化法(空气过量法)和甲缩醛氧化法,其中绝大多数采用银催化氧化法。
1.1 银催化氧化法银催化氧化法(简称银法)是经典的生产方法,1888年首次在德国实现工业化。
此法是在过量甲醇(甲醇蒸汽浓度控制在爆炸区上限,37%以上)条件下,甲醇汽、空气和水汽混合物在银催化剂催化下进行脱氢氧化反应。
根据银催化剂的形态不同,银法可分为电解银法、结晶银法、银网法、浮石银法等。
从甲醛催化剂的改进展望甲醛工业发展前景甲醛生产所用催化剂经历了铂催化剂、铜催化剂、浮石银、银网、电解银、铁钼氧化物催化剂的变迁,从不断提高设备生产能力,降低物料消耗,减少环境污染起了积极的推动作用。
通过对催化剂性能和制作工艺的比较,简述了我国甲醛工业工艺技术的进展和新技术的前景。
1概述甲醛催化剂的性能是影响化学反应的重要因素,其性能的优劣直接关系到生产的好坏。
一般对催化剂的性能要求是:具有高的催化活性、良好的选择性、较强的机械强度、较好的热稳定性、一定的抗毒化能力、本身损耗少且再生容易。
我国甲醛工业始建于20世纪50年代的上海溶剂厂,当时采用苏联技术,用浮石银作为催化剂,系统压力低于常压,氧化温度650~750℃,甲醇通过用水稀释后进入蒸发器进行蒸发,不加配料蒸汽的生产工艺。
随着我国聚甲醛树脂和烯醛法合成橡胶新工艺的开发成功,20世纪60年代中期对甲醛水溶液的浓度提出了新的要求,甲醛生产开始使用铁钼氧化物催化剂,最早在吉林石井沟联合化工厂、天津第二石油化工厂、河南安阳塑料厂等厂家率先使用。
1977年,我国复旦大学化学系与上海溶剂厂共同开发试制成功了新一代甲醛催化剂———电解银,该催化剂具有活性高、选择性好、单耗低、制作方便、无污染的特点,其制备工艺一直沿用至今。
进入21世纪以后,各甲醛生产厂家纷纷提高了氧化器的生产能力,突破了传统的设计产能,这就对催化剂的寿命、活性、抗毒化等性能提出了更高的要求。
2三种催化剂性能差异和制作工艺2.1浮石银、改良浮石银催化剂浮石银法甲醛工艺属气—固多相催化反应,是工业上应用最为广泛的一种催化氧化催化剂。
浮石银以天然浮石为载体,经初选、酸洗及水洗后,去除比重大、空隙小的不合格浮石,经破碎、筛选出Φ3~7mm的不规则球形颗粒,在马弗炉中焙烧去除水份和杂质,控制温度约350~400℃,经1~2h后取出待用。
配制12%~13%的AgNO3水溶液,将处理合格的浮石完全浸泡,充分混合搅拌,逐步加热使AgNO3溶液缓慢蒸干,等AgNO3浸润到浮石中,再用马弗炉将其烘干,控制温度在500~550℃促使AgNO3分解,最后升温至700~750℃进行热定型,保温2h后取出,自然冷却至室温备用。
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。
铁钼法生产甲醛原理以铁钼法生产甲醛原理为标题,本文将介绍铁钼法生产甲醛的原理及工艺过程。
一、介绍甲醛的应用领域和市场需求甲醛是一种广泛应用于化工、医药、农业等领域的重要有机化工原料。
它可以用于制备树脂、塑料、涂料、染料等产品,也可以用作灭菌剂和防腐剂。
由于其广泛的应用和市场需求,生产高纯度甲醛的技术和工艺一直备受关注。
二、铁钼法生产甲醛的原理铁钼法是一种常用的工业生产甲醛的方法。
该方法通过将甲醇与空气在催化剂的作用下反应生成甲醛。
催化剂通常由铁和钼组成,可以使甲醇氧化反应更加高效和选择性。
具体来说,甲醇和空气在催化剂的存在下,经过一系列的氧化和还原反应,最终生成甲醛。
首先,甲醇在催化剂的作用下被氧化成为甲醛和水。
然后,甲醛再次被氧化成为甲酸和二氧化碳。
最后,甲酸通过还原反应再次生成甲醛。
整个反应过程是一个循环过程,催化剂在反应过程中不断地参与氧化和还原反应。
三、铁钼法生产甲醛的工艺过程铁钼法生产甲醛的工艺过程一般包括以下几个步骤:1. 原料准备:甲醇是生产甲醛的主要原料,需要进行脱水和脱硫处理,以提高甲醛的纯度。
2. 催化剂制备:催化剂通常由铁和钼组成,可以通过沉淀法、浸渍法等方法制备。
催化剂的制备需要严格控制催化剂的成分和结构,以提高催化剂的活性和稳定性。
3. 反应装置:铁钼法生产甲醛的反应装置一般为固定床反应器。
反应器内填充有催化剂,甲醇和空气通过反应器床层,与催化剂发生反应。
4. 反应条件控制:反应过程中需要控制反应温度、压力和空气/甲醇比等参数,以提高甲醛的产率和选择性。
5. 产物分离和回收:反应结束后,需要对产物进行分离和回收。
主要的分离方法包括蒸馏、吸附和结晶等。
四、铁钼法生产甲醛的优势和局限性铁钼法生产甲醛相比其他方法具有以下优势:1. 催化剂活性高:铁钼催化剂在甲醛氧化反应中具有较高的活性和选择性,可以提高甲醛的产率。
2. 工艺简单:铁钼法生产甲醛的工艺相对简单,设备投资和操作成本较低。
影响工业甲醛生产中产品醇含量的因素摘要:甲醛是一种重要的工业原料,其广泛应用于化工、木材加工、纺织工业和防腐溶液等领域。
甲醛中的醇含量是关键的质量指标,且醇含量的高低直接影响到甲醛生产企业的生产成本。
企业为了降低生产成本,提高在市场中的竞争力,必须降低甲醛产品中的醇含量。
关键词:工业甲醛生产;产品醇含量;因素;分析1工业甲醛生产工艺介绍工业甲醛生产采用甲醇与空气中的氧反应氧化制得。
按照使用催化剂类型不同,主要分为两类:“铁-钼法”和“银法”,其中“银法”生产工艺在国内工业甲醛装置中占主导地位,占总产能的95%以上。
银法生产甲醇典型工艺过程为:原料甲醇通过泵以喷淋方式送入蒸发器顶部,甲醇在蒸发器底部蒸汽再沸器的加热作用下气化,气化后的甲醇与空气进入混合器,并加入一定量水蒸气形成三元混合气体。
此混合气体经过加热和阻火器,温度115~120℃时,从顶部进入氧化反应器,氧化反应器温度控制在600~650℃,在银催化剂的作用下进行甲醇氧化、脱氢反应,生成甲醛气体。
氧化反应器顶部由铜网铺设银粉,主要进行催化反应,为反应部分;底部为锅炉,为冷却部分,用来降低高温甲醛气体的温度,回收热量并副产蒸汽。
高温甲醛气体经锅炉降温后,温度降为150℃左右,进入甲醛吸收塔,塔底由冷却的粗醛循环吸收,塔顶适当喷淋脱盐水来控制粗醛浓度。
未被吸收的甲醛气体以及副反应生成产的CO、CO2、H2等气体,一部分送入氧化反应器作配料,另一部分送入尾气焚烧锅炉作燃料。
采用“银法”生产工艺的甲醛装置,投资小,工艺、设备简单,易于操作,产能调节能力强,并且银催化剂可以回收利用,尾气中含氢气,可以燃烧副产蒸汽。
但是甲醇转化率低,单耗高,对原料甲醇纯度要求严,成品甲醛中醇含量也高,只能生产低浓度甲醛。
2主要危险有害物质2.1甲醛,化学分子式为CH2O,无色、具有特殊气味的气体,冷却到-19℃时,可得液体甲醛,沸点-21.1℃。
甲醛有毒,在很低的浓度时,就能刺激眼、鼻粘膜,浓度很大时对呼吸道粘膜也有刺激作用。
铁钼法在甲醛制备中的催化机理研究摘要:本研究旨在探讨铁钼法在甲醛制备中的催化机理。
通过系统性的实验和分析,我们揭示了铁钼催化剂在甲醛合成反应中的作用机制。
实验结果表明,铁钼催化剂能够有效促进甲醛的合成,提高产率,并降低副产物的生成。
催化机理的研究揭示了反应中关键的中间体和反应路径,强化了对铁钼催化剂在甲醛制备中的理解。
这一研究不仅有助于优化甲醛生产工艺,还为可持续化学工业提供了有价值的信息。
关键字:铁钼法,甲醛制备,催化机理,中间体,可持续化学引言:甲醛是一种重要的化学品,广泛应用于涂料、塑料、纤维和医药等领域。
其生产工艺一直受到广泛关注,因为甲醛的高需求和制备过程中产生的副产物可能对环境造成不利影响。
因此,研究一种高效、环保的甲醛生产方法具有重要意义。
铁钼法是一种备受瞩目的甲醛制备方法,其催化剂具有良好的活性和选择性。
然而,尽管已经有一些研究关于铁钼法的应用,但其催化机理仍然不够清晰。
本研究旨在深入探讨铁钼法在甲醛制备中的催化机理,以便更好地了解这一过程,并为改进和优化甲醛生产提供新的启示。
我们将详细介绍实验设计和方法,以及研究结果的分析和讨论。
一.铁钼法在甲醛制备中的应用与问题铁钼法是一种重要的工业化学反应方法,广泛应用于甲醛制备过程中。
甲醛是一种重要的有机化合物,它在化工、医药、农药等领域有着广泛的应用。
铁钼法是一种将甲醇氧化制备成甲醛的方法,它具有一定的优势,但也存在一些问题和挑战。
铁钼法在甲醛制备中的应用值得关注。
这种方法是通过将甲醇在高温下与空气中的氧气反应,产生甲醛和二氧化碳。
其中,铁钼催化剂起着至关重要的作用,它可以加速甲醇的氧化反应,提高甲醛的产率。
这种方法具有操作简单、工艺成熟、生产成本相对较低等优点,因此在工业生产中得到了广泛应用。
然而,铁钼法在甲醛制备中也存在一些问题。
首先,催化剂的选择和性能对反应的影响很大。
铁钼催化剂需要具备高的活性和选择性,以确保高产率和高纯度的甲醛产物。
年产25万吨甲醛生产工艺设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN年产25万吨甲醛生产工艺设计摘要本设计为年产25万吨37%甲醛水溶液的生产工艺初步设计,本设计采用银催化法工艺,根据设计要求对工艺流程进行了选择与论证,对整个装置进行了物料与能量的衡算,对主要设备和管道进行了设计及选型,同时对本装置的安全生产与“三废”治理作了相关讨论并进行经济的初步核算。
本设计配有设计说明书一本,附图4张。
说明书包括1:总论;2:工艺流程的选择及论证;3:年产25万吨37%甲醛水溶液工艺计算;4:非标准设备的计算及定性设备的选型;5:工艺管道计算;6:安全以及“三废”治理;7:技术经济初步核算。
图纸包括:1 带控制点的工艺管道及工艺流程图;2 氧化器装配图;3 装置平面图;4 装置立面图。
关键词甲醛甲醇氧化工艺电解银The manufacturing process of Formaldehyde 250000 tons per yearAbstract:The design is primary for the manufacturing process of formaldehyde 250000 tons per year,and adopts Ag as catalyst According to the design,the craft production way of formaldehyde was selected and the technology was main equipments and pipes were designed or the sane time,safely producing and dealing with”three waste “were argued and technology economic was originally estimated. The design consists of an instruction book and a series of diagram.The instruction book includes: and demonstration of the technological tons per year 37% formaldehyde crafts for production were is not a selecting type of theequipment of calculation and finalizing the design of the standard pipeline and abatement of”three waste”. initial estimate of technoligy.The diagram include: pipeline of the device and process flow sheet with controlled chart of the figure of the blueprints of factory.Key words:formaldehyde;Methanol;Oxidation;Technology;Electrolysis Silver目录前言51 绪论6我国甲醛工业的发展过程 6起步阶段6发展阶段6快速增长阶段6我国甲醛工业的现状7生产工艺7生产能力和产量7技术指标71. 3 影响我国甲醛价格的主要因素9生产成本9下游需求状况9地区差异9产品说明9产品名称9产品性质9产品用途11原材料说明11甲醛工业的发展趋势12改进催化剂的性能12高浓度甲醛工艺发展趋势 12设备集约化12规模大型化12产品简介12甲醛的主要技术指标132 合成方法及生产技术比较13甲醛的合成方法13.1 银催化剂法13.2 铁钼催化剂法13.3 甲缩醛氧化法13.4 二甲醚氧化法14.5 低碳烷烃直接氧化法14生产工艺比较14.1 工艺技术比较15银催化剂法和铁钼催化剂法的特点的比较15国内外甲醛装置能耗比较 153 工艺流程介绍16流程说明16生产工艺影响因素17反应器的结构与状态17催化剂的性能和状态17反应温度18氧醇比18水醇比18停留时间和空间速度18反应压力19原料混合气的纯度19主要工艺指标194 安全与“三废”处理21工艺物料特性及防护措施21三废处理21废气处理21废水处理22噪声防治22结束语23主要参考文献24前言甲醛是重要的有机化工基础原料,是甲醇最重要的衍生物产品之一,甲醛的用途十分广泛,主要用于生产脲醛、酚醛、聚甲醛和三聚氰胺等,也用于生产医药产品、农药和染料以及消毒剂、杀菌剂、防腐剂等。
聚甲醛生产中甲醛工艺的优化与选择韩元培; 冷栋云; 何志强【期刊名称】《《化肥设计》》【年(卷),期】2019(057)005【总页数】4页(P13-15,34)【关键词】聚甲醛; 甲醇; 甲醛制备; 工艺优化【作者】韩元培; 冷栋云; 何志强【作者单位】开封龙宇化工有限公司河南开封 475200【正文语种】中文【中图分类】TQ326.51当前,国内聚甲醛生产中甲醛工艺主要为电解银法和铁钼法,其中对电解银法工艺探讨较多[1-8]。
开封龙宇化工有限公司聚甲醛生产中,甲醛制备系统采用电解银法甲醛生产工艺,产出的甲醛浓度为45%~50%,主要为聚甲醛的合成中间体(三聚甲醛和二氧五环)提供甲醛原料。
由于国内聚甲醛生产装置大部分采用的引进技术不够成熟,且生产成本较高,因此,消化吸收引进技术、优化生产工艺、降低生产系统物料和能量消耗成为国内企业降低生产成本、提高产品市场竞争力的主要手段和努力方向。
聚甲醛生产中电解银法甲醛制备系统主要工艺流程如下:甲醇从甲醇储槽加压后送出,而回收甲醇由回收甲醇储槽送出,混合后的甲醇进入甲醇加热器,加热后于甲醇蒸发器汽化后再进入气体混合器。
空气先经空气过滤器过滤后,由鼓风机压送入空气预热器加热,再进入气体混合器。
蒸汽由管路进入蒸汽除雾器除湿后再进入气体混合器。
废气取自于甲醛吸收塔顶排放的尾气,进入废气除雾器除湿后再由废气循环风机压送入气体混合器。
甲醇气、空气、蒸汽、废气于混合器混合后进入混合气过滤器,过滤后再通过防火器,然后进入甲醛反应器。
混合气在银催化剂的作用下发生激烈的氧化放热反应,由反应器制得的生成气进入甲醛吸收塔,得到浓度为45%的粗甲醛。
1 实验部分1.1 主要原材料及设备1.1.1 主要原料甲醇:密度(20℃)0.791~0.792 g/cm3、高锰酸钾试验≥50min、水分含量≤0.1%、色度(铂-钴)≤5、沸程(0℃,101.3kPa,64.0~65.5℃范围内,包括64.6+0.1℃)≤0.8℃、酸的质量分数(以HCOOH计)为0.003 0%、碱的质量分数(以NH3计)≤0.000 2%、羰基化合物的质量分数(以CH2O计)≤0.002%、铁含量≤0.15×10-6、Cl-含量≤2.0×10-6。
甲醛装置工艺概述工艺方案目前工业上生产甲醛,均以甲醇作原料。
甲醇氧化制甲醛,由于使用金属银催化剂和氧化铁氧化钼催化剂的不同而分为银法和铁钼法。
银法生产工艺开始使用的时间较早,随着对催化剂和工艺条件的改进,至今仍然是最有竟争力的方法之一。
铁钼法到二十世纪三十年代才开始工业化生产。
铁钼法是在甲醇与空气配比的爆炸下限操作,因而风机电耗较高,设备耗资较大,但是由于铁钼催化剂的转化率和选择性很高,因而醇含量和原料消耗较低,且催化剂对有害物质不敏感,使用寿命长达一年以上,再加上工艺条件较为温和,所产甲醛浓度可达55%,特别适合于聚甲醛生产的需要。
因此在需要高浓度甲醛的情况下常常首先选用铁钼法。
瑞典PerstorPaB公司是世界上著名的铁钼法甲醛技术的所有者和甲醛生产者之一。
在我国已有多套装置,我国引进第一套PerstorPaB的甲醛装置在1996年一次开车成功。
这些装置经过几年实践,运行工况平稳,业主评价较好。
工艺特点1)工艺过程简短PerstorPaB甲醛工艺由压缩、反应、吸收、蒸汽发生工序组成。
2)催化剂性能好PerstorPaB的甲醛催化剂具有强度高、活性高、搞毒能力强,可允许生产能力波动,催化剂使用寿命较长。
3)产品收率高甲醇消耗的期望值为每生产一吨37%的甲醛消耗甲醇426—428kg,即甲醛的收率大于92%,这是甲醛收率最高的技术之一。
4)产品浓度高、质量优产品甲醛浓度可达55%,杂质甲醇含量小于1%,甲酸含量小于0.03%。
5)能量消耗低铁钼法工艺过程中,采用的动设备少,能耗低。
6)热效率高本工艺技术,对热量利用率高。
通过对反应热的充分回收利用,以及对排放气催化焚烧回收的热量,副产蒸汽量的期待值为780kg/T(以37%甲醛计)。
7)生产过程安全性高由于先进的工艺和控制技术,严格的密封防泄漏措施,以及对事故先兆的预先警报,从1958年以来全世界采用Perstorp铁钼法甲醛技术的工厂没有人身伤亡的报道。
铁钼法甲醛工艺原理讲解及甲醇转化率低的因素分析摘要:随着社会的不断发展,工业原料的需求持续上升。
目前,我国的木材工业、纺织产业、防腐溶液的制造,都需要大量的甲醛。
制造甲醛的方法有很多,如银法,铁钼法等,但铁钼法是最常用的方法,因为它有以下几个优点1、降低压降(有缺口、加速气体流动);2、提高产量(混合型);3、将产品中甲醇产量降低(隔热床层);4、装填更快(装填工具);5、提高催化剂选择性。
并且无论是在理论上还是在技术上,都取得了一个较为理想的成效。
但是,随着市场需求量的提升,铁钼法甲醛工艺中甲醇转化率却在降低,导致生产跟不上需求。
探讨铁钼法甲醛工艺中甲醇转化率低的因素,并且制定相关的改进策略,可有效提升市场供给,为我国的工业发展和市场经济经济进步,提供较大的帮助。
关键词:铁钼法;甲醛工艺;甲醇;影响因素;改进措施正文1.引言以甲醇和空气为原料,生产甲醛的工艺按催化剂的不同,可分为银法、铁钼法两种。
铁钼法具有反应温度、单耗低、产品浓度高、催化剂活性高、选择性高等特点。
本文主要对铁钼法生产甲醛的工艺进行详细的讲解,并对铁钼法甲醛工艺中甲醇转化率低的因素进行探讨,并且结合客观的限制性因素和市场需求,制定相应的改进策略。
1.铁钼法甲醛工艺讲解2.1工艺描述新鲜空气经过空气过滤器进入新鲜风机加压到0.52bar,加压后的空气与吸收塔顶部的循环尾气在循环气除雾器混合后进入循环风机,加压到0.76-1bar后送到甲醛合成工序。
从甲醇缓冲槽来的原料甲醇由精甲醇泵加压到1.02bar,在甲醇预热器中预热到55-56℃后,再由甲醇蒸汽预热器加热到70-75℃,然后进入甲醇蒸发器,在此与循环风机来的气体混合形成原料气。
原料气在甲醇蒸发器和后冷却器中分别与来自吸收塔填料段4的甲醛循环溶液和甲醛反应器出来的工艺气换热到150-165℃,然后进入甲醛反应器。
甲醛反应器是一个列管式固定床反应器,原料气在铁—钼催化剂的催化作用下发生反应,生成甲醛。