甲醛裝置工藝概述

甲醛裝置工藝概述工藝方案目前工業(yè)上生產(chǎn)甲醛，均以甲醇作原料。甲醇氧化制甲醛，由于使用金屬銀催化劑和氧化鐵氧化鉬催化劑的不同而分為銀法和鐵鉬法。銀法生產(chǎn)工藝開始使用的時(shí)間較早，隨著對催化劑和工藝條件的改進(jìn)，至今仍然是最有竟?fàn)幜Φ姆椒ㄖ?。鐵鉬法到二十世紀(jì)三十年代才開始工業(yè)化生產(chǎn)。鐵鉬法是在甲醇與空氣配比的爆炸下限操作，因而風(fēng)機(jī)電耗較高，設(shè)備耗資較大，但是由于鐵鉬催化劑的轉(zhuǎn)化率和選擇性很高，因而醇含量和原料消耗較低，且催化劑對有害物質(zhì)不敏感，使用壽命長達(dá)一年以上，再加上工藝條件較為溫和，所產(chǎn)甲醛濃度可達(dá)55%，特別適合于聚甲醛生產(chǎn)的需要。因此在需要高濃度甲醛的情況下常常首先選用鐵鉬法。瑞典PerstorPaB公司是世界上著名的鐵鉬法甲醛技術(shù)的所有者和甲醛生產(chǎn)者之一。在我國已有多套裝置，我國引進(jìn)第一套PerstorPaB的甲醛裝置在1996年一次開車成功。這些裝置經(jīng)過幾年實(shí)踐，運(yùn)行工況平穩(wěn)，業(yè)主評價(jià)較好。工藝特點(diǎn)1） 工藝過程簡短PerstorPaB甲醛工藝由壓縮、反應(yīng)、吸收、蒸汽發(fā)生工序組成。2） 催化劑性能好PerstorPaB的甲醛催化劑具有強(qiáng)度高、活性高、搞毒能力強(qiáng)，可允許生產(chǎn)能力波動(dòng)，催化劑使用壽命較長。3） 產(chǎn)品收率高甲醇消耗的期望值為每生產(chǎn)一噸37%的甲醛消耗甲醇426—428kg，即甲醛的收率大于92%，這是甲醛收率最高的技術(shù)之一。4） 產(chǎn)品濃度高、質(zhì)量優(yōu)產(chǎn)品甲醛濃度可達(dá)55%，雜質(zhì)甲醇含量小于1%，甲酸含量小于0.03%。5） 能量消耗低鐵鉬法工藝過程中，采用的動(dòng)設(shè)備少，能耗低。6） 熱效率高本工藝技術(shù)，對熱量利用率高。通過對反應(yīng)熱的充分回收利用，以及對排放氣催化焚燒回收的熱量，副產(chǎn)蒸汽量的期待值為780kg/T（以37%甲醛計(jì)）。7） 生產(chǎn)過程安全性高由于先進(jìn)的工藝和控制技術(shù)，嚴(yán)格的密封防泄漏措施，以及對事故先兆的預(yù)先警報(bào)，從1958年以來全世界采用Perstorp鐵鉬法甲醛技術(shù)的工廠沒有人身傷亡的報(bào)道。8） 生產(chǎn)過程環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)高工藝過程中沒有固體廢棄物和廢液排放。失活的廢催化劑送回催化劑生產(chǎn)廠回收利用，工藝廢氣經(jīng)催化焚燒后，排放時(shí)有機(jī)物含量極微，在世界各地所建裝置，均能達(dá)到當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)的要求。工藝流程說明由空氣壓縮工序、反應(yīng)工序、甲醛吸收工序和蒸汽發(fā)生工序組成。1） 壓縮工序新鮮空氣通過消音器和空氣過濾器進(jìn)入增壓風(fēng)機(jī)升壓，風(fēng)機(jī)出口氣與吸收二塔頂部循環(huán)尾氣混合進(jìn)入1#循環(huán)風(fēng)機(jī)，再進(jìn)入2#循環(huán)風(fēng)機(jī)連續(xù)加壓到一定的操作壓力后送到反應(yīng)工序。2） 反應(yīng)工序從罐區(qū)來的原料甲醇先送到甲醇貯罐，再通過甲醇泵進(jìn)入甲醇預(yù)蒸發(fā)器，在此與甲醛循環(huán)泵送來的吸收二塔的甲醛循環(huán)溶液進(jìn)行熱交換，甲醇吸熱而汽化，同時(shí)與風(fēng)機(jī)來的氣體相混合形成原料氣體。原料氣體再經(jīng)過甲醇蒸發(fā)器過熱后，進(jìn)入主反應(yīng)器。原料氣在這個(gè)固定床反應(yīng)器的鐵鉬催化劑上發(fā)生反應(yīng)后，生成甲醛反應(yīng)氣。該氣體首先經(jīng)過甲醇蒸發(fā)器管間，通過與原料混合氣換熱而自身冷卻，然后進(jìn)入吸收工序。3） 蒸汽發(fā)生工序甲醇氧化制甲醛本身是個(gè)放熱反應(yīng)，但反應(yīng)需要一定的溫度才能啟動(dòng)，因此反應(yīng)器的開車有一個(gè)導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由導(dǎo)熱油貯槽、導(dǎo)熱油泵、導(dǎo)熱油電加熱器等組成。開車正常達(dá)溫后，反應(yīng)器需由導(dǎo)熱油汽化撤熱，同時(shí)發(fā)生蒸汽。此部分由冷凝器和鍋爐給水槽、鍋爐給水除氧器、鍋爐給水泵組成。外購的導(dǎo)熱油注入導(dǎo)熱油槽中，該槽可容納系統(tǒng)全部導(dǎo)熱油。在向反應(yīng)器投入原料氣之前，先啟動(dòng)導(dǎo)熱油泵，用泵將導(dǎo)熱油經(jīng)導(dǎo)熱油電加熱器、反應(yīng)器和導(dǎo)熱油冷凝器進(jìn)行循環(huán)，借助導(dǎo)熱油電加熱器將導(dǎo)熱油升溫，并經(jīng)上述循環(huán)過程，將反應(yīng)器及其催化劑床層升溫到達(dá)反應(yīng)啟動(dòng)所需溫度。此時(shí)可以向反應(yīng)器投入原料氣，并開始反應(yīng)，反應(yīng)一旦開始，就將釋放出反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，因此該系統(tǒng)就由供熱向撤熱轉(zhuǎn)換。即保證在反應(yīng)狀況下，系統(tǒng)有必需的導(dǎo)熱油后，切除導(dǎo)熱油泵、導(dǎo)熱油電加熱器和導(dǎo)熱油貯槽。此時(shí)導(dǎo)熱油在反應(yīng)器管間吸熱而汽化，氣態(tài)的導(dǎo)熱油進(jìn)入導(dǎo)熱油冷凝器，與鍋爐給水換熱而產(chǎn)生水蒸汽，它自身冷凝而流回反應(yīng)器管間?？刂茪鈶B(tài)導(dǎo)熱油的壓力，可以方便地改變導(dǎo)熱油溫度，從而改變反應(yīng)熱的撤出條件，籍此可有效控制反應(yīng)溫度。鍋爐給水水質(zhì)為脫鹽水，由裝置外送來，經(jīng)除氧器進(jìn)入鍋爐給水槽，經(jīng)鍋爐給水泵送出，一股入導(dǎo)熱油冷凝器的管間，供發(fā)生蒸汽之需，另一股去ECS蒸汽發(fā)生器，供ECS系統(tǒng)發(fā)生蒸汽之用。兩處所產(chǎn)生的蒸汽合并后作為副產(chǎn)蒸汽送出本裝置界區(qū)。4） 甲醛吸收工序來自甲醛蒸發(fā)器被冷凝的氣進(jìn)入吸收一塔，吸收一塔頂部出來的未被吸收氣體進(jìn)入吸收二塔。工藝水由管網(wǎng)供入，從吸收二塔頂部進(jìn)入，與氣相逆流接觸進(jìn)行甲醛吸收。吸收二塔底部出來的液體由甲醛循環(huán)泵經(jīng)甲醛預(yù)熱器和甲醛循環(huán)冷卻器冷卻后進(jìn)入吸收一塔上段及中段，該甲醛液與甲醇蒸發(fā)器換熱冷卻后的甲醛反應(yīng)氣逆流接觸得到甲醛溶液，并用甲醛循環(huán)泵在該塔下段循環(huán)，同時(shí)從甲醛循環(huán)泵采出一股甲醛溶液經(jīng)冷卻后作為產(chǎn)品送至甲醛裝置的中間罐區(qū)甲醛溶液貯槽。吸收二塔頂出來的尾氣，一股返回風(fēng)機(jī)入口，另一股進(jìn)入ECS系統(tǒng)。ECS系統(tǒng)是一個(gè)催化焚燒系統(tǒng)，該系統(tǒng)由ECS預(yù)熱器、ECS開工加熱器、ECS反應(yīng)器、ECS蒸汽發(fā)生器組成。ECS開工加熱器是裝置啟動(dòng)時(shí)用來加熱尾氣，使其升溫后進(jìn)入ECS反應(yīng)器時(shí)能夠進(jìn)行催化焚燒反應(yīng)。一旦啟動(dòng)后，尾氣進(jìn)入ECS預(yù)熱器時(shí)，就能與ECS蒸汽發(fā)生器來的煙氣進(jìn)行交換而預(yù)熱，然后進(jìn)入ECS蒸汽發(fā)生器反應(yīng)，此時(shí)切斷ECS開工加熱器。反應(yīng)后的高溫氣體在ECS蒸汽發(fā)生器中與鍋爐給水進(jìn)行熱交換，將其轉(zhuǎn)變?yōu)樗羝⑴c導(dǎo)熱油冷凝器中產(chǎn)生的蒸汽一同送往界外。經(jīng)過ECS系統(tǒng)處理過的尾氣，完全能達(dá)到環(huán)境保護(hù)的要求，由煙囪在高處排放甲醛生產(chǎn)工藝

2009-08-0308:50:53佚名已點(diǎn)擊2122次目前，甲醛幾乎都是采用甲醇空氣氧化法制得的。按所用催化劑的不同類型，可以分為鐵鉬催化劑法和銀催化劑法2種生產(chǎn)方法。目前，國外現(xiàn)有甲醛生產(chǎn)裝置中約70%左右的裝置使用銀法生產(chǎn)工藝，近幾年新建甲醛裝置大部分采用鐵鉬法，我國甲醛生產(chǎn)廠家主要采用銀法工藝。1鐵鉬催化劑法鐵鉬催化劑法是用Fe2O3、MnO3作催化劑，以銘和鉆的氧化物作助催化劑，甲醇與過量空氣混合，經(jīng)凈化、預(yù)熱，在320-380^溫度下反應(yīng)生成甲醛。該工藝路線以瑞典的Perstorp公司為典型。采用鐵鉬催化劑法工藝生產(chǎn)的甲醛裝置生產(chǎn)能力較大，甲醇轉(zhuǎn)化率高，可達(dá)95%-99%，甲醇消耗低，不需要蒸餾裝置，可以生產(chǎn)高濃度的甲醛，甲醛成品中醇含量低，催化劑使用壽命長，但一次性投資大，電耗高。2銀催化劑法銀催化劑法是用銀絲網(wǎng)或鋪成薄層的銀粒為催化劑，過量的甲醇與空氣在反應(yīng)溫度約為600-72O°C條件下反應(yīng)生成甲醛，銀法工藝路線以德國BASF公司為代表。銀法工藝簡單，投資省，調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，產(chǎn)品中甲酸含量少，尾氣中含氫，可以燃燒，但是甲醇的轉(zhuǎn)化率低，單耗高，催化劑壽命短，對甲醇純度要求高，甲醛成品中甲醇含量高，只能生產(chǎn)低濃度甲醛。銀催化劑法又可以分為兩種生產(chǎn)工藝流程，一種是帶有甲醛整流回收流