甲醛的生產(chǎn)-任務(wù)4

有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)鐵鉬法生產(chǎn)甲醛生產(chǎn)原理催化劑工藝條件1324工藝流程組織催化劑工藝流程組織生產(chǎn)原理工藝條件鐵鉬法生產(chǎn)甲醛副反應(yīng)生產(chǎn)原理副產(chǎn)物CO2COHCOOHCH3OH+1/2O2

HCHO+H2O主反應(yīng)主產(chǎn)物HCHOCO2：平行反應(yīng)的產(chǎn)物。對(duì)CO2的抑制，尚無有效防止方法CO和甲酸：連串反應(yīng)產(chǎn)物。通過讓急速冷卻的方法加以控制。1、如何提高主反應(yīng)選擇性，減少副反應(yīng)呢？2、如何提高甲酸收率和甲醇轉(zhuǎn)化率呢？催化劑載體：增加催化劑強(qiáng)度Fe-Mo催化劑單獨(dú)作為催化劑：選擇性好、活性差Fe2O3MoO315%-20%80%-85%活性好、選擇性高穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)高嶺土硅藻土Cr、Mn、Ce、Co、Sn價(jià)格昂貴不耐高溫（320-380℃）不可循環(huán)使用工藝條件溫度原料配比接觸時(shí)間工藝條件溫度原料配比接觸時(shí)間T＝573一633K：甲醛收率90%左右T＝693K：甲醛收率下降到75%左右甲醇轉(zhuǎn)化率一直增加。為什么？？反應(yīng)溫度K甲醛收率%甲醇轉(zhuǎn)化率%57388%96%62390%97%65385%98%69375%99%73360%100%7增加反應(yīng)溫度KCO收率%甲酸收率%CO2收率%5734%23%2%6237%9%2%65313%6%2%69318%4%2%73327%1%2%工藝條件溫度原料配比接觸時(shí)間8反應(yīng)溫度↑：CO↑、甲酸↓、CO2量不變。高溫條件下：副反應(yīng)增多，并且副產(chǎn)物甲酸分解生成CO；CO2平行副反應(yīng)產(chǎn)物，不受T影響。

增加減少T=623K左右為宜。工藝條件溫度原料配比接觸時(shí)間原料：CH3OH空氣甲醇蒸汽與空氣形成爆炸混合物。爆炸極限為：6%-36.5%工業(yè)上通常在爆炸區(qū)下限濃度的最高值下進(jìn)行安全生產(chǎn)，即原料中甲醇的操作濃度一般應(yīng)在6%（體積分?jǐn)?shù)）左右。氣體組成CH3OHCOO2N2H2O體積分?jǐn)?shù)%8.560.710.8978.141.71鐵鉬法甲醛工藝原料氣體組成9工藝條件溫度原料配比接觸時(shí)間接觸時(shí)間太短，轉(zhuǎn)化率太低（甲醛收率60%，甲醇轉(zhuǎn)化率65%）隨著接觸時(shí)間的延長(zhǎng)，甲醇轉(zhuǎn)化率提高，甲醛收率也提高。

接觸時(shí)間s甲醛收率%甲醇轉(zhuǎn)化率%0.160%65%0.272%80%0.380%88%0.488%95%0.590%99%10增加增加工藝條件溫度原料配比接觸時(shí)間隨著接觸時(shí)間的延長(zhǎng)，副產(chǎn)物CO和甲酸的收率也提高，所以操作中不能選擇太長(zhǎng)的接觸時(shí)間。接觸時(shí)間為0.2-0.5s。

接觸時(shí)間sCO收率%甲酸收率%CO2收率%0.11%0.01%3%0.22%0.02%3%0.34%0.04%3%0.45%0.06%3%0.59%0.10%3%11增加增加內(nèi)容小結(jié)P1521、6預(yù)習(xí)銀法法生產(chǎn)甲醛工藝流程溫度反應(yīng)溫度623K左右為宜。甲醇的操作濃度一般應(yīng)在6%（體積）左右。接觸時(shí)間為0.2～0.5s。原料配比接觸時(shí)間最佳工藝條件1213鐵鉬法生產(chǎn)甲醛生產(chǎn)原理主反應(yīng)副反應(yīng)催化劑工藝條件選擇最佳催化劑選擇合理的工藝條件工藝流程組織CH3OH+1/2O2

HCHO+H2O+QFe-Mo鐵鉬法生產(chǎn)甲醛工藝流程123Topsoe（托普索）甲醛工藝Topsoe新工藝瑞典PerstorpFormox甲醛工藝14工藝流程組織1、瑞典PerstorpFormox甲醛工藝甲醇噴入蒸發(fā)器蒸發(fā)后，再與空氣和循環(huán)工藝尾氣混合，然后進(jìn)入管式反應(yīng)器，反應(yīng)器管子內(nèi)裝有鉬基催化劑，甲醇經(jīng)氧化成甲醛。操作溫度為350℃，屬于均溫反應(yīng)器。管間是移熱介質(zhì)，帶走反應(yīng)熱。產(chǎn)物：35%-57%HCHO161、流程簡(jiǎn)述2、主要設(shè)備CH3OH+1/2O2

HCHO+H2O+QFe-Mo工藝過程：甲醇蒸發(fā)、原料氣混合、反應(yīng)器中甲醇的氧化H2O或尿素溶液吸收甲醛循環(huán)氣和尾氣焚燒處理2、Topsoe甲醛工藝171、流程簡(jiǎn)述2、主要設(shè)備反應(yīng)器中溫度分布均勻；雙吸收塔同時(shí)生產(chǎn)

甲醛溶液（AF-55）

脲醛預(yù)縮液（UFC-85）；吸收塔塔頂氣體部分循環(huán)使用，

其余進(jìn)入催化劑焚燒爐焚燒。CH3OH+1/2O2

HCHO+H2O+QFe-Mo特點(diǎn)：反應(yīng)條件1234產(chǎn)品內(nèi)容小結(jié)

BriefSummaryTopsoe工藝流程Fe-MoHCHO優(yōu)點(diǎn)T：320-380℃

P：0.02MPaCat.：鐵鉬催化劑37%-55%HCHO85%脲醛預(yù)縮液雙吸收塔同時(shí)生產(chǎn)AF和UFC主要設(shè)備列管式固定床反應(yīng)器填料吸收塔18工藝流程組織3.Topsoe新工藝該工藝在沙特阿拉伯Jubail的沙灘甲醛化學(xué)品有限公司成功運(yùn)行兩年多。兩臺(tái)串聯(lián)的反應(yīng)器，資金費(fèi)用低、較高蒸汽產(chǎn)量、產(chǎn)品中甲醇含量較低、催化劑更換可在減低負(fù)荷下進(jìn)行。增加一臺(tái)串聯(lián)的反應(yīng)器后，產(chǎn)量最大可提高80%，催化劑壽命可望達(dá)3年。20銀法和鐵鉬法工藝比較類別活性組分活性溫度壽命穩(wěn)定性對(duì)毒物敏感度失活原因使用場(chǎng)合Ag催化劑電解銀浮石銀600-720℃短弱大燒結(jié)中毒小規(guī)模生產(chǎn)Fe-Mo催化劑Fe-Mo300-380℃長(zhǎng)強(qiáng)小Mo升華大規(guī)模生產(chǎn)兩種催化劑的性能比較Fe-Mo催化劑性能優(yōu)于Ag催化劑21銀法和鐵鉬法工藝比較類別優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)甲醛濃度甲醇轉(zhuǎn)化率催化劑壽命銀法建廠投資低單臺(tái)設(shè)備負(fù)荷大催化劑對(duì)毒物敏感37%-55%90