甲醛工艺流程.doc

甲醛工艺规程1、 概述 1、产品名称： 37% 37.4%工业甲醛溶液（重量法），其商品名成为福尔马林。 英文名称：Formaldehyde。 2、甲醛的物理化学性质： 分子式：CH2O 结构式： 分子量：30.03(1) 物理性质： 纯甲醛在常温下为具有强烈刺激性气味的无色液体，易挥发、有毒、对 眼、鼻、喉粘膜有强烈的刺激性。成品甲醛为无色透明易流动的有毒液体。 纯甲醛的沸点为-210C，溶点为-920C，能溶于水、醇、醚中。 甲醛气属于易燃易爆气体，在空气中的爆炸极限为773%（0.1MPa 200C）。 低温下甲醛易发生聚合作用，反应如下： CH2OH2O CH2(OH)2 甲二醇 nCH2(OH)2 HO(CH2O)nH (n1）H2O HO(CH2O)nH n(CH2O) H2O 该聚合作用，在甲醛含量高于42%或低于7%时极易进行，在 酸性介质中或有重金属氧化物存在时，聚合可能性增大.加热和稀释有利于解聚，加入阻聚剂可适当阻止聚合。 （2）化学性质： 甲醛是最低级醛，化学性质非常活泼。 加成反应： NaHSO3 HCHO CH2OHSO3Na Na2SO3 HCHO CH2OHSO3Na 卡尼查罗反应： 2HCHO NaOH CH3OHHC00Na 与氧作用生产乌洛托品： 6HCHO 4 NH （CH2）6N4 6H20 受热分解：CH20 C0 H2 （加热 4000C） 氧化生成甲酸： CH20 12O2 HCOOH 甲醛还能与苯酚，尿素作用生成酚醛树脂和尿醛树脂。 3、产品应用范围： 甲醛是重要的有机化工原料之一，广泛应用于溶剂、还原剂、防腐剂、燃料、炸药、农药、合成树脂和工程塑料等。 4、国内外生产工艺及本厂工艺简介： 目前国内外生成甲醛的方法主要有以下几种： （1）以烷烃为原料（一步法） a、甲烷氧化法： CH4 O2 CH20 H20 b、乙烯氧化法： C2H4 O2 2CH20 c、二氯甲烷水解法：CH2Cl2 H20 CH20 2HCl （2）以甲醇为原料：（二步法） a、过量空气氧化法（铁钼法） 此法是用FL2O3 M00做催化剂，甲醇与过量空气混合后，经净化、预热，于320 3800C温度下，在有催化剂的立式固定床和沸腾反应器中反应生成甲醛。 此法是在甲醇浓度低于爆炸区下限（小于6.0%）即在含有过量空气的情况下操作。由于空气过量，甲醇几乎全部被氧化，其优点是反应温度低，副反应少，产率高；缺点是设备庞大，动力消耗大。 b、过量甲醇氧化法（银法） 此法是用结晶银或负载银作催化剂。过量甲醇与空气混合后，在6006400C或在680 7200C之间进行反应。 此法是在甲醇浓度高于爆炸区上限（大于36%）即在过量甲醇的情况下操作。由于反应时氧气不足，应温度又较高所以脱氢和氧化反应同时发生。 银法生产甲醛的工艺，目前主要有两种： 其一：用浮石为载体的浮石银催化剂生产甲醛。其缺点是转化率低，产品中含有定量的甲醇，消耗高，浮石银的制造工艺繁杂，银回收率低。但优点是对原料要求不很严格。 其二：用电解银做催化剂生产甲醛其优点是由甲醇制取甲醛反应温度可降低70800C，反应的产率和选择性显著提高，消耗低，银耗低，经济效果好。本厂工艺简介：我厂采用的事电解银催化剂生产甲醛。原料甲醇气、空气、水蒸气按一定配比在600 6400C下在电解银催化剂表面上进行表面反应生成甲醛气及少量未反应的甲醇气，经吸收塔吸收后成品为甲醛40%(体积比）无色透明液体。反应原理：以银为催化剂将甲醇经空气氧化为甲醛气用水吸收制成370.5（重量法）的甲醛溶液。当甲醇、空气和水蒸气混合进入反应器，在催化剂上发生催化作用而生成甲醛，其主要反应是氧化脱氢反应。CH3OH O2 HCHO H2O 157.25 千焦 （1）CH3OH HCHO H2 90.58千焦 （2）甲醇反应（1）在2000C左右开始进行，因此预热进入反应器的原料混合气，必须用电炉丝加热点火。当催化床温度升到2000C左右，反应（1）开始缓慢进行。它是一个预热反应，放出的热量使催化床温度逐渐升高，又使反应（1)不断加快。因此点火催化剂床温度升高时非常迅速的。甲醇脱氢反应（2）在低温下几乎不进行。当催化床温度达到6000C以后反应（2）成为主要反应，脱氢反应是一个吸热反应，因此反应（2）的发生对控制氧化温度有利。在主反应进行的同时，在反应器中还发生下列副反应：CH3OH 32O2 CO2 2H2O 674.32 千焦 （3）CH3OH O2 CO 2H2O 391.75 千焦 （4） CH20 12O2 HCOOH 139.53千焦 （5）HCOOH CO H2O 生产甲醛主要有以上几个反应。只有甲醇脱氢是吸热反应，其余皆是放热反应，因此生产上不需要外界供热，而且混合气中进行水蒸气以便将多余的热量从反应系统中移去，使反应正常进行。几个副反应都消耗甲醇，生成的惰性气体从塔顶排出，降低了反应效率，因此工业生产上通过控制一定的反应条件，尽可能减少副反应的发生。安全与防火1、 甲醇是一种剧毒品，常温下是液体，甲醇能通过呼吸道和皮肤进入人体，使人感到头疼、腹痛、呕吐等，甚至造成死亡。如果误吸510毫升甲醇，可能引起中毒，误服30毫升甲醇能够致死。在空气中甲醇的最大允许浓度为0.5毫升/升。2、 甲醛也是一种毒物，在常温下具有很强的刺激性。甲醛蒸汽的爆炸范围是773%，吸入甲醛蒸汽急性中毒使人发生鼻炎、支气管炎、结膜炎等。甲醛溶液直接与皮肤接触会引起灼伤，还能引起指甲软化。在工业甲醛溶液中含有一些甲醇，因此还具有甲醇的毒性。甲醛在空气中的最大允许浓度为0.005毫升/升。3、 安全措施： 1）根据甲醇、甲醛易燃易爆的特点，要求所有设备、管道密封，甲醇的输送管道、设备、法兰均应接地，一般应设运管装置。 2）车间通风，保持空气流动。 3）在接触甲醇、甲醛时应带橡胶手套，在空气中甲醇、甲醛浓度超高时，要带口罩或防毒面具进行操作。4、 防护措施： 如果甲醇、甲醛发生火灾，应立即用泡沫灭火器进行灭火（严禁用水）。如果电气设备发生火灾，应立即切断电源，用CO2灭火器灭火。操作中不正常现象及事故处理：不正常现象原因处理方法蒸发压力流量下降1、 吸收塔液面高，接近进气口。2、 触媒层阻力增大或烧结造成的。3、 系统阻力大，如过滤网铺的太厚或太脏造成。4、 吸收塔液范严重造成积水。缓慢排塔液面，分析尾气，测阻力确定流量，低负荷生产或更换触媒降低循环量尾气中的CO高酸值高吸收液中醇高1、 开车初期，局部燃烧造成。2、 停车后恢复由于带液造成。3、 触媒局部中毒。4、 触媒结块裂馅。提高氧温激发活性开旁关正路处理提高氧温或更换触媒停水除计划断水外，供水泵掉闸或倒节门按紧急停车处理停汽计划停汽或锅炉事故造成或倒错节门按紧急停车处理停电鼓风机掉闸、倒电，供电部造成按紧急停车处理氧温突然增高1、 流量突然增高，塔打空了，蒸发液面高。2、 过热器漏。3、 高位槽断料。4、 蒸发液面低大量补凉料。按紧急停车处理流量增高，醇含量上升，醛含量降低，酸值增高触媒翻身造成停车，重新铺触媒消耗高，产量低，尾气问题不大1、 氧化器急冷器漏料。2、 循环冷却器漏料。漏的严重，停车抢修。触媒翻身1. 开车时触媒压的不实。2. 塔液面高过进气门，造成流量大福度波动。3. 恢复开车时或处理回复时，配料蒸汽开的太小达爆炸极限引起触媒翻身。停车重新铺触媒熄火1、 配料蒸汽开的太大。2、 塔液面高过进气口，空气流量下降造成熄灭。回火1、 当蒸发液面低于加热室，流量跳动造成。2、 触媒严重超温。更换触媒尾锅汽包超压1、 汽包断水2、 倒气太晚3、 蒸汽管路堵及时开泵，放入或提泵压赶快倒气停车检修尾锅汽包液不正常1、 给水压力不正常2、 仪表不正常调节给水压力检修仪表