甲醛吸收塔部件改造

浅谈甲醛及多聚甲醛的生产技术甲醛的化学式HCHO或CH2O，它是一种无色、无味、有刺激性的气体，对人体的口、鼻等具有刺激作用。

甲醛通过银、铜等金属催化反应或者烃类氧化物获得，用于农药、消毒剂、维纶、酚醛树脂等工艺的原料。

由于甲醛具有溶水性，在运输过程中不稳定，所以一般用多聚甲醛电梯，多聚甲醛是一种固体混合物，为白色粉末状、片状，通过分析甲醛和多聚甲醛的生产技术，对提高甲醛和多聚甲醛的生产质量和效率具有重要意义。

本文主要分析探讨了甲醛及多聚甲醛的生产技术，以供参阅。

标签：甲醛;多聚甲醛;生产技术1 甲醛生产技术1.1直接氧化方法甲醛与水是此反应中主要的反应物，且副反应物为甲醛与水。

在实际生产过程中，为了提升甲醛的收回率，还应注意控制反应温度，具体来讲，应细化分为以下两种方法。

一种是银法催化氧化方法，主要由储备甲醇、计量、蒸发、氧化以及冷却吸收等流程构成。

首先，应将甲醇溶液及壓缩空气输送至蒸发器中，并将其置于薄层银表面，保持350摄氏度的温度。

气体产生后会进入吸收塔并在其中进行冷凝吸收，塔底则会收集到液态的甲醛。

此反应过程中的催化剂为银，根据催化剂的形态也可以被分为电解银以及浮石银等两种方法，两种方法的工艺较为成熟，且电耗较低，拥有较低的生产成本，但甲醛的吸收率较低，且会产生多种副反应，以致影响了正常的工艺流程。

另一种是铁钼催化氧化方法，它具备压缩、反应吸收等流程，可以生产较高浓度的甲醛。

在实际生产过程中，应在氧化器内放置足量的混合气体，并使用五氧化二钒以及氧化亚铁等催化剂，控制反应温度为300至380摄氏度。

这种方法中催化剂性能较佳，且吸收更为完全，缺点是设备的使用率较低，且需要消耗较大动力，以致无法有效分离产物。

但它需要的反应温度较低，且余热利用率较大，因而具备较为明显的经济性。

上述两种方法中，催化剂是其最为主要的影响因素，直接影响着生产效益水平。

1.2循环法根据设备差异和工艺流程的不同，目前银法甲醛生产工艺除生产37%甲醛传统银法外，近年还出现了生产浓甲醛的尾气循环法和甲醇循环法。

1、甲醛的性质和用途(1)甲醛性质甲醛是醛类中最简单的化合物。

常温下是无色、有特殊臭味的可燃气体。

易溶于水，常以水溶液的状态保存。

工业甲醛一般含甲醛37%~55%和甲醇1%~8%，其余为水，40%的甲醛水溶液，俗称福尔马林。

甲醛是原生质毒物，浓度非常低时，就能刺激眼睛的黏膜，浓度较高时，对呼吸道的黏膜起刺激作用。

吸入较高浓度的甲醛会引起肺水肿，甲醛也能灼伤皮肤。

甲醛具有强烈的还原作用，在碱性溶液里其还原性增强。

纯甲醛主要物性数据如表1所示。

表1 纯甲醛主要物性数据(2)甲醛用途甲醛是一种常用的化学品，大量用于制造脲醛、酚醛和三聚氰胺、聚甲醛树脂及各种黏合剂。

在合成高分子化合物‐合成橡胶及合成纤维工业中，甲醛具有重要的意义。

由于甲醛具有很大的毒性，对昆虫和细菌杀伤作用尤其厉害，除了用来消毒外，农业上也用福尔马林浸麦种来防止黑穗病，甲醛的聚合物———多聚甲醛用作仓库的熏蒸剂。

在有机合成工业中，广泛应用甲醛作为生产多种化学品的原料，如生产季戊四醇、乌洛托品、药剂和染料等有价值的工业化学品。

2、甲醛的生产目前，工业上生产甲醛基本上采用三种方法，即甲醇空气氧化法、烃类直接氧化法和二甲醚催化氧化法。

甲醇空气氧化法工艺先进，被世界各国普遍采用。

(1)甲醛生产反应原理甲醇催化氧化生产甲醛是在空气量不足的条件下，进行氧化还原反应，并通过银催化剂进行选择性催化而实现。

甲醇在反应过程中生成的产物很多，其主要化学反应如下。

O2 →HCHO+H2O主反应：CH3OH+12CH3OH⇋HCHO+H2O2→CO2+2H2O副反应：CH3OH+32CH3OH+O2 →CO+2H2OCH3OH+H2 →CH4+H2OO2→HCOOHHCHO+12C2H2 →2C+H2(2)甲醛生产的影响因素①反应温度反应温度是影响甲醇氧化反应生产甲醛的重要因素。

在工业生产中，反应温度的选择主要根据催化剂的活性、反应过程甲醛收率、催化剂床层压降以及副反应等因素而决定。

甲醛操作规程一、甲醛生产工艺流程简述：●甲醇为生产甲醛的原料，含量一般为98%以上，液态。

甲醇由库存的甲醇大罐，经甲醇进出料泵至甲醇中间计量槽。

计量槽经甲醇泵到调节阀、转子流量计进入蒸发器。

蒸发甲醇是用蒸汽加热到甲醇再沸器使甲醇气化。

此加热需要控制甲醇蒸发器液位，甲醇蒸汽压力温度。

气化后的甲醇经孔板流量计计量后进入混合器。

●空气为反应中氧气的来源，氧气占空气为21%。

此工序需控制空气流量，空气由空气过滤器经罗茨鼓风机，变频器控制水洗塔过滤到孔板流量计、空气预热器后进入混合器。

●配料蒸汽由氧化炉及尾锅炉循环汽包通过分层蒸汽调节阀进入蒸汽分配器，经蒸汽过滤器孔板流量计后进入混合器。

配料蒸汽的作用为移走反应热，同时扩大甲醇在空气中的爆炸极限，起到安全生产，控制反应温度的作用。

●尾气为吸收塔未吸收的气体，主要成份为N2、H2、O2、CO2、CO及未吸收的甲醛、甲醇。

尾气由2#吸收塔顶来，一部分经尾气水封进入尾气锅炉燃烧产生蒸汽，一部分经尾气气液分离器到尾气罗茨鼓风机经变频器升压，尾气预热器及孔板流量计计量后进入混合器。

循环尾气的作用：同配料蒸汽，通过反应器中增加尾气减少配料蒸汽，可以提高甲醛浓度，生产浓甲醛。

●甲醇、配料蒸汽、空气和尾气混合气体经混合预热器加热到120℃左右（目的为防止液体进入银层）经混合气体过滤器进入氧化器，在600~670℃电解银催化剂作用下转化为甲醛气体。

氧化器下段为废热锅炉段，高温甲醛在此急冷至140℃左右进入1#吸收塔，废热锅炉产生蒸汽至蒸汽分配器。

●含甲醛的混合气体是经过吸收塔来吸收的，吸收塔装有填料和泡罩。

气体与吸收液相对流动，即气体由下往上，吸收物液由上而下，使汽液能够充分接触，气体溶解至液体中。

自1#吸收塔底部出来的甲醛液经循环泵、板式换热器冷却，一部分打至塔顶作自身循环，另一部分作为成品经调节阀进入甲醛中间计量槽。

塔中未吸收的气体进入2#吸收塔底部，一部分打至塔中作自身循环，一部分通过转子流量计控制到1#吸收塔作为浓度的调配，塔中未吸收的气体进入2#吸收塔顶部循环，如循环液不够用软水经过调节阀、转子流量计自动/手动补充至塔顶。

合成塔内件改造简介摘要：通过将原有合成塔内件改造为DC-C型合成塔内件，并对这一内件的结构、特点、工艺流程、工艺指标及改造前后对比做了介绍，为其他化工企业改造提供有益借鉴。

关键词：合成塔内件改造效益山西晋丰煤化工有限责任公司高平分公司通过对国内目前已投运的氨合成塔内件进行综合比较，决定采用南京聚拓化工科技有限公司开发的准全径向、低阻力、分置式DC-C型DN2000氨合成塔内件来代替B系统合成原有内件，以达到降低系统阻力、合成氨电耗的目的。

一、DC-C型合成塔内件结构简介合成塔内件分为下述四个大的部件。

F1组合件——第三催化剂筐体、下部出口换热器、触媒筐主体等件组成的部件。

F2组合件——第二催化剂筐体、中部换热器组件等组合部件。

F3组合件——第一催化剂筐体、上部换热器组件等组合部件。

F4组合件——触媒筐盖、软管及相关连接件等部件。

第一反应床层为准全径向反应床反应段（F3组合件）。

它是可以单独从合成塔主体筐中吊出来的结构，它的布局方式是在合成塔上部第一反应床层（F3组合件）中部设置一个轴径向组合床：上部为轴向反应段的触媒筐，下部为径向反应段的触媒筐，组成了第一床准径向型反应段，在轴向和径向段中，设置了一个用于降温的分气盒及内置一个冷激降温盘管；第二反应床为全径向床反应段（F2组合件）。

这个组件中间设置了一个段间换热器，这个床层和第一床催化剂床层一样均为可单独可吊出的结构，它和F3一样，与F1组合件的组合采用了自重式石墨填料盘根密封的结构方式，保证了第二床径向流程合理，不泄漏；第三反应床也为一个全径向床的反应段（F1组合件），这里在合成塔的出口设置了一个内置式换热器，它是催化剂筐的总体床。

其F2（第二径向床组件）、F3（第一径向床组件）、F4（触媒筐盖组件）均要进入F1进行组装，它的下部设置了可以卸出第三床中的催化剂的两根催化卸料管[1]。

二、DC-C型合成塔内件主要特点1.采用段间换热器结构，合成塔催化剂内不设置冷管，减少了“冷管效应”；合成塔内几乎不设置冷激，减少了冷激效应，提高了氨合成反应效率。

铁钼法甲醛工艺中甲醇转化率低的原因和改进在我国化工领域中铁钼法甲醛工艺始终是其重要的组成部分，而这一工艺的运行离不开对于转化率的有效提升。

因此在这一前提下对于铁钼法甲醛工艺中甲醇转化率低的原因和改进进行研究和分析就具有极为重要的经化工意义和现实意义。

1 铁钼法甲醛工艺中甲醇转化率低的原因铁钼法甲醛工艺中甲醇转化率低的原因有很多，其主要内容包括了工艺流程存在问题、催化剂需要改善、热量传递效率低、空气质量较差等内容。

以下从几个方面出发，对铁钼法甲醛工艺中甲醇转化率低的原因进行了分析。

1.1 工艺流程存在问题工艺流程存在问题是导致铁钼法甲醛工艺中甲醇转化率低的原因之一。

通常来说由于铁钼法生产甲醛工艺流程较为复杂，并且其可以根据生产甲醛的工艺按催化剂的不同来分为银法和铁钼法。

在这一过程中铁钼法通常会具有反应温度低、单耗低、产品浓度高、催化剂活性高等特点，但是由于其选择性低、寿命一般、装置生产能力要求高，从而使得其工艺流程的发展存在很大的问题。

除此之外，工艺流程存在问题还体现在在甲醇的转化生产运行中往往存在着甲醇转化率低的问题和漏装的情况持续发生，因此对于工艺流程进行优化就有着非常高的必要性。

1.2 催化剂需要改善催化剂需要改善也是影响铁钼法甲醛工艺中甲醇转化率低的因素之一。

通常来说铁钼氧化法生产甲醛工艺DBW 工艺的进行离不开催化剂的有效支持。

即在催化剂的有效应用下其甲醇转化的工艺流程可以变得更为简便并且促进甲醇转换率得到有效从提升高。

除此之外，催化剂需要改善还体现在甲醇的转化生产过程中，汽化后的甲醇与空气和循环气混合后发生反应。

因此为了有效避免由于导热催化剂导致的混合不均、工作人员应当注重合理的避免催化剂装填错误或少装等问题的出现。

1.3 热量传递效率低在铁钼法甲醛工艺中甲醇转化的过程油，可将反应放出的热量传递出来，副产2.0MPa 饱和蒸汽。

甲醇的转化率在99%以上，具有可选择性，其中94% 甲醇转化为甲醛，其余转化为甲烷、二甲醚等副产品。

1 当前甲醛生产工艺现状甲醛生产方法主要有银法和铁钼法。

铁铝法虽然甲醇单耗低，但投资大、能耗高、催化剂费用高，在我国很少采用。

我国甲醛工业以银法为主，经过40多年的发展，经历了由浮石银催化剂到电解银催化剂的进步，经历了废热锅炉和尾气锅炉从无到有的进步，经历了蒸发器由水蒸气加热到由热水或热甲醛加热的进步，从而形成了我国经典的银法甲醛设备及流程，即通常所说的传统银法工艺。

目前，传统银法工艺甲醇单耗一般为455,--,470ke,／t 37％甲醛。

．对该工艺的研究改进主要在以下几个方面：(1)改进催化剂制作方法以提高催化剂性能；(2)使反应气、生成气快速通过高温区以减少副反应；(3)降低系统阻力以降低风机耗电量；(4)改进氧化器废锅结构以延长废锅寿命；(5)用装置尾气或烟道气等惰性气体代替配料蒸汽生产高浓度甲醛：(6)回用生成水和未反应甲醇，降低甲醇单耗和提高甲醛浓度。

根据设备差异和工艺流程的不同，目前银法甲醛生产工艺除生产37％甲醛的传统银法外，近几年新出现的主要有生产浓甲醛的尾气循环法工艺、本征控制技术的大型甲醛生产工艺以及本文论述的甲醇循环法工艺。

尾气循环法工艺的显著特征是增设尾气风机，用尾气代替部分配料水蒸气带走反应热，提高了产品甲醛的浓度；反应器内气体空速高，气体在高温区停留时间短，减少了副反应，循环的尾气带回一部分未反应的甲醇重新参加反应，降低了甲醇单耗，单耗可降至445ke,／t37％甲醛左右。

本征控制技术的大型甲醛生产工艺的显著特征是采用物料流与热量流搭成工艺反馈的本征控制方法，采用带有水管式废热锅炉的矩形氧化器，炉水采用热水泵强制循环，消除了汽蚀和应力腐蚀，理论上这种矩形氧化器截面积可以做到无限大，单套甲醛生产装置的生产能力可以做到无限大。

甲醇循环法又叫不完全转化法，具有悠久的历史。

它的特点是控制较低的反应温度，以减少副反应；吸收塔采出的甲醛溶液再经蒸馏塔脱出大部分未反应甲醇和一部分水，脱出的甲醇和水作为原料回用，所以甲醇单耗低，甲醛浓度高。