铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺与过程控制研究
铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺及过程控制分析_郝吉鹏
第 42 卷 第3期2013 年 3 月Vol.42 No.3Mar.2013化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺及过程控制分析郝吉鹏(西南石油大学化学化工学院，四川 成都 610500)摘 要： 以实际生产中的铁钼法甲醇氧化制甲醛装置为基础，介绍了铁钼法的生产工艺流程，并分析了该工艺装置在实际运行中存在的一些问题及其改进途径，同时对生产过程控制中，在装置开车时和稳定运行中有较大外界干扰引起某些工艺参数急剧变化时，如何对其进行快速的最优过程控制进行了分析并给出了一些经验性的建议。
关键词：甲醇；铁钼法；甲醛；过程控制中图分类号：TQ 224.12+2 文献标识码：B 文章编号：1671-9905(2013)03-0058-04作者简介：郝吉鹏(1986-)，男，汉族，山东德州人，西南石油大学在读硕士研究生，研究方向：化工过程模拟计算，E-mail：hjp_vmd@，电话：136********收稿日期：2013-01-06甲醛作为一种大宗的有机化学品，工业上广泛用于生产酚醛树脂﹑脲醛树脂等热固性树脂，以及新戊二醇﹑季戊四醇﹑1,4-丁二醇等多元醇和六亚甲基四胺(乌洛托品)﹑亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)﹑聚甲醛(POM)﹑多聚甲醛等化工产品，其37%的工业水溶液(又称福尔马林)可直接用于防腐剂，因此，其在化工﹑木材加工﹑涂料﹑医药﹑塑料﹑农药﹑医学等行业具有重要用途。
虽然由甲烷直接选择性氧化或由甲醇直接脱氢制甲醛是较为理想的途径，但其催化剂性能及生产过程控制技术都未达到工业应用的水平。
目前，工业生产中主要通过甲醇氧化脱氢生产甲醛，根据所使用催化剂的不同，可以将其分为以银为催化剂的甲醇过量法和以铁钼氧化物为催化剂的空气过量法，两种生产方法的一些主要性能指标的比较见表1[1~7]。
本文介绍了一种铁钼法生产工艺流程，并分析了其在生产运行中存在的问题及改进措施，同时，根据对生产装置的实际控制经验给出了一些在集散控制系统（Distributed control system,DCS）对某些关键工艺控制参数的控制失调情况下进行最优化干预调节控制的方法。
甲醇氧化制甲醛用铁钼催化剂的研究
２０４） １０ ８
祥
பைடு நூலகம்
（ 化 集 团研 究 院 ， 苏 南 京 南 江
摘要： 甲醇 氧 化 制 甲 醛 铁 钼 催 化 剂 是 由 钼 和 铁 的 氧 化 物 组 成 ， 活 性 组 分 是 钼 酸 铁 和 三 氧 化 钼 ， 其 添 加 不 同 的 助剂 可 以提 高 该 催 化 剂 的性 能 。分 别 在 催 化 剂 制 备 工 艺 、 化 剂 活 性 评 价 和 催 化 剂 表 征 等 方 催
面对 铁 钼 催 化 剂 进 行 了探 索 。 关 键 词 ： 钼催 化 剂 ； 铁 甲醇 ； 氧化 ； 甲醛 ； 剂 助 中图 分 类 号 ：Ｔ ２ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ： ０ ６ ９ ６ ２ １ ） ６ ０ ０— ４ Ｑ４ ６ Ａ １ ０ —７ ０ （ ０ ０ ０ —０ １ ０
高 ， 直接用 于 甲醛高 附加 值下 游产 品生产 。０ 纪 可 ２世 ８ 年代 以后 ， Ｏ 国外 新建 大 型装 置 大 多 采用 铁 钼 法 生 产 工 艺ｌ ， 我 国 甲醛 生 产 大 多 还 采 用过 时 的 银 Ｌ ３ 而 ］
法 技 术 。 内采 用 铁 钼 法 生 产 的 厂 家 只 有 天 津 石 油 国
ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆｔ ｅｃ ｔ ｌ ｓ ．Ｔｈ ｒ ｎ ｍｏ ｙ ｄ ｎ ｍ ａ ａ ｙ ｔｉ ｎ ｅ ｔ ａ ｅ ｒ ｍ ｈ ｓ ｅ ｔ ｆｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｆ ｒｃ ｔ ｌ ｓ ，ｔ ｅ ａ — ｅｆ ｒ ｎ ｅｏ ｈ ａａｙ ｔ ｅｉｏ — ｌ ｂ ｅ ｕ ｃ ｔ ｌ ｓ ｓｉ ｖ ｓｉ ｔ ｄ ｆｏ ｔ ｅ ａ ｐ ｃ ｓ ｏ ｈ ｒ ｃ ｓ ｏ ａ ａｙ ｔ ｈ ｃ ｇ ｔｖｔｅ ｖ ｌ ａ ｉｎ ａ ｄ ｃ ａ ａ ｔ ｒｚ ｔｏ ｆｃ ｔ ｌ ｓ ，ｅ ｃ ｉ ｉ ｓ ｅ ａ ｕ ｔ ｎ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉａ ｉ ｎ ｏ ａ ａｙ ｔ ｔ ． ｉ ｏ
铁钼法合成甲醛的反应研究
3 结论
本文研究了铁钼法合成甲醛的反应。通过实验得
[6] 章小林, 李伦, 李耀会 . 铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂失活研
究进展[J]. 化工设计通讯，
2011(4):25-27. □
Study on the Synthesis of Formaldehyde by Iron Molybdenum Method
由表 1 可看出，反应温度为 240℃时，甲醛收率最
高，继续升温，收率下降。因反应为可逆反应，可能因升
温导致逆反应增加，影响了反应收率。
2.2 甲醇、空气配比对甲醛收率的影响
温度为 240℃，接触时间为 0.6 s，考查物料配比对
合成甲醛的影响，
结果如表 2 所示。
表2
物料配比对合成收率的影响
甲醇∶空气（mol） 1∶21.1
进行优化，最终反应合成甲醛的收率可达 95%。
关键词：铁钼法；
甲醛；
合成
doi：
10.3969/j.issn.1008-553X.2020.04.016
中图分类号：TQ253
文献标识码：
A
甲醛（HCHO）又称蚁醛，是一种基本化工常用原
料，一般由空气氧化甲醇制得，工业上广泛用于生产脲
醛树脂、酚醛树脂等热固性树脂，以及季戊四醇、新戊二
气-甲醇混合气中甲醇浓度低于爆炸下限 6.7%，即在过
量空气中反应。但由于反应装置、工艺条件等的限制，
铁钼法合成甲醛的收率一直不高，选择性较差，影响了
甲醛生产的稳定性。
本文针对以上问题，进行了铁钼法合成甲醛小试，
并优化了反应条件。
1 实验部分
1.1 主要反应原料和设备
铁钼过氧化法生产甲醛吸收单元流程优化
铁钼过氧化法生产甲醛吸收单元流程优化摘要：甲醛作为一种重要的化工原料，用途广泛、地位重要，其生产过程要求标准高，如果操作运行不科学，往往会造成生产浪费。
本文阐述了甲醛的重要作用，对甲醛的主要生产工艺进行了概述，重点探讨了铁钼催化法生产甲醛基本原理及主要工艺，结合项目设计、施工、生产实际，提出了铁钼过氧化法生产甲醛吸收单元流程优化的对策措施，以期为今后的甲醛生产提供有益借鉴。
关键词：铁钼过氧化法甲醛吸收单元流程优化一、引言甲醛作为一种重要的化工原料，用途十分广泛，不但可以直接用作消毒、杀菌、防腐剂，而且可以作为有机合成、合成材料、涂料、橡胶、人造板、合成树脂、表面活性剂、塑料、皮革、造纸、染料、制药、照相胶片、农药等行业的重要原料，其衍生产品主要有多聚甲醛、聚甲醛、酚醛树酯、脲醛树酯、氨基树酯、乌洛托产品及多元醇类等。
生产甲醛的方法主要有低级烷烃氧化制甲醛及甲醇空气催化氧化制甲醛。
低级烷烃直接氧化制甲醛是属于非选择性的氧化反应，副产物多，目前工业上大量采用的是甲醇氧化法。
各种甲醛生产工艺具有不同的优缺点，铁钼过氧化法生产甲醛工艺具有转化效率高等优点，应用更为广泛[1，2]。
笔者以自己所参与主持的某甲醇生产项目为例，对采用铁钼过氧化法通过甲醇生产浓度37%-55%的甲醛的生产工艺流程进行探讨，提出铁钼过氧化法生产甲醛吸收单元流程优化方法，以提高甲醛生产效率，增加企业生产效益。
二、甲醛主要生产工艺概述甲醛是一种多用途的基本有机化工原料，可用于生产脲醛、酚醛、丁二醇、季戊四醇、多聚甲醛等多种有机化工产品。
目前我国是世界上最大的甲醛生产国，也是最大的甲醛消费国。
与国际先进技术相比，我国无论是在生产，还是下游产品研发方面均存在较大差距。
目前，甲醛主要生产工艺有银催化剂法、铁钼催化剂法两种。
1.银催化剂法银法工艺的历史长，以德国BASF公司技术为代表。
其优点是工艺成熟，流程较短，投资少，电耗较低，热量可充分利用，单系列生产能力大；缺点是甲醇消耗较高，催化剂寿命较短，产品甲醛溶液中残留的甲醇和甲酸等杂质较多。
甲醇氧化法生产甲醛生产工艺及环境
境 允许 的 甲醛 浓度 为 ０ ． ７ ５ ｍ ｇ ／ Ｌ，ｌ ５ ｍｉ ｎ工作 环 境 允 许 的 甲醛 浓 度 为
２ｍｇ ／ Ｌ
生 产 甲醛 的主要 原料为 甲醇 ，甲醇的 分子式为 Ｃ Ｈ Ｏ，其 机构式 为 Ｃ Ｈ Ｏ Ｈ，其相对 分子 量为 ３ ２ ，是一 种 易挥发 的无色 液体 。纯 度高 的 甲 醛 带酒精 气味 ，纯 度低 的 甲醛散 发 出刺 鼻气 味 。甲醇 具有 毒性 ，能够 与水 、苯等有 机溶 剂进 行 混合 。 甲醇和 甲醛 一样 能够 在空 气 中形 成爆
四 、环 境 影 响 分 析
５ ０
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持续接触时问 许 浓度』理 ） 一 持鐾毽 『 日 ］ｌ — 可錾熙 （ ｇ ）
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目前 我 国 甲醛 制造 工 艺主 要采 用铁 钼法 ，化 学反 应均 在密 闭 容器 内进行 ，并 且 采取 了很 多种环 保措 施 ，因此 生 产工 艺过 程 中产生 的 废 水废气 等对 环境 不会 造 成较 大的 影响 。当保 证 整个 甲醛 制造 工 艺正常 进行的前 提下 ，其对 环境产 生的影 响主要 有 ： １ ． 大气污染 利 用 甲醇氧 化法 生 产 甲醛 工 艺流程 中产生 的发 起污 染物 主 要有 吸 收塔 排 出 的尾 气 （ 已排 入 锅 炉进 行燃 烧 供热 ）和 逸 出 的 甲醇 和 甲醛 。 对 于在设 备进 行检 查和 维修 或 是添 加催 化剂 银 时逸 出的 少量 甲醇 和 甲 醛 气体 ，可 以在进 行检 修或 添 加前 ，用 泵将 设 备内 遗留 的液体 转 移到 贮 液槽 内 ，用水对 生产 过程 中用到 的设 备和 管道 进 行冲 洗 ，在 确 保气 体 成分 合格 的前 提下 ，再对 设 备进 行检 修或 添 加催化 剂 。利 用这 种方 式 ，不 仅可 以保 障相 关人 员 的生 命安全 ，还 能 将操 作过 程 中对 环境 的 污 染降 到最低 。 ２ ． 固体废 弃物 在 该工 艺 流程 中 ，甲醇经 过 多次 高 温蒸 发 会 留下 一些 固体 残 渣 ， 这些 固体废 弃 物主 要是 一些 有机 油状 物和 蜡 状物 。这些 有机 残 渣可 以 排入 锅 炉 内进 行燃 烧处 理 ，处 理 过后 的排 放 物 主要 是 二氧 化碳 和水 ， 大大 降低 了对 环境 的影 响。 ３ ． 废水 甲醇 氧化 法生 产 甲醛工 艺流 程 中产 生的 废水 主要 是生 产工 厂 内洗 地 用水 ，其 中主 要的 污染 物 为固体 悬浮 颗粒 ，在 经 过沉 淀后 可 以大 大 降低 其浓 度 ，沉 淀后 的废水可 以用于 厂 区绿化 工 作。
甲醇氧化制甲醛铁钼催化剂活性研究
甲醇氧化制甲醛铁钼催化剂活性研究和进伟;徐亮亮;郭卫平【摘要】The iron-molybdenum catalyst is one of important original materials in the industrial formaldehyde production; its activity directly influences service life of catalyst and device running period. In this paper, from the aspects of catalyst’s crystalline structure principle and industry application, the activity of the iron-molybdenum catalyst was elaborated;influencing factors of the catalyst activity were discussed from the aspects of mechanism and industrialization, which can provide some references for research and industrialization applications of the catalyst.%铁钼催化剂是甲醛工业生产中的重要原材料之一，其活性直接影响到催化剂的使用寿命和装置运行时间的长短。
从催化剂的晶相结构原理及工业应用等几个方面对铁钼催化剂的活性进行了详细说明，阐述了催化剂活性从机理到工业化的影响因素，对进行催化剂的活性研究和工业化应用都有较高的参考价值。
【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P457-459)【关键词】甲醇氧化;铁钼催化剂;活性【作者】和进伟;徐亮亮;郭卫平【作者单位】河南开祥化工有限公司，河南义马472300;河南开祥化工有限公司，河南义马 472300;河南开祥化工有限公司，河南义马 472300【正文语种】中文【中图分类】TQ426目前工业上几乎所有的甲醛均以甲醇和空气为原料通过氧化反应制得，按催化剂的不同，主要分为“银法”和“铁钼法”，由于银催化法甲醇转化率低、单耗高、催化剂寿命短、反应条件苛刻等原因，基本已经被大型甲醛生产装置所淘汰，与银催化剂相比，铁钼法催化剂反应温度低、转化率高、寿命长等优点，在现代甲醛生产中被广泛应用。
铁钼法生产甲醛原理
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。
年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计
年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计The Design of Production Process of Formaldehyde byMethanol Oxidation(50kt/a)目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第一章甲醇氧化制甲醛工艺进展 (2)1.1甲醛简介 (2)1.2制甲醛的意义 (2)1.3甲醛生产现状及发展前景 (2)1.4工业上制备甲醛的方法 (3)1.4.1 银催化氧化甲醇制甲醛 (3)1.4.2铁钼法氧化甲醇制甲醛 (3)1.4.3 甲醇脱氢制甲醛 (4)1.5 Aspen Plus的简介 (5)1.5.1Aspen Plus的介绍 (5)1.5.2Aspen Plus的应用 (5)1.6 本课题研究的主要内容 (6)第二章甲醇氧化制甲醛生产工艺流程 (7)2.1工业生产甲醛制备方法对比 (7)2.2甲醛工艺流程 (7)2.2.1工艺条件的确定 (7)2.2.2反应原理 (7)2.2.3反应工艺过程描述 (8)第三章流程模拟 (10)3.1流程模拟概述 (10)3.1.1氧化反应工段 (11)3.1.2气液分离模块 (15)3.1.3吸收模块 (17)3.1.4精馏模块 (19)结论 (22)致谢................................................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献 (23)年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计摘要：甲醛是有机化工重要的基本原料，应用非常广泛。
甲醇氧化制甲醛是工业生产甲醛的主要途径。
本设计采用Aspen plus软件，对铁钼法甲醇氧化制甲醛生产工艺进行了模拟与优化。
通过Aspen plus软件，对甲醛生产工艺模拟与优化，得出的工艺条件为：反应器的反应温度285℃，压力1bar，精制塔主要条件为：进料甲醛的流量168.315kmol/h，理论板数为36块，进料位置为第16块，压力3bar，回流比 3.6。
甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程
甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程The manuscript was revised on the evening of 2021甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程1.反应原理制备甲醛的工艺主要有甲醇空气氧化法、烃类直接氧化法和二甲醚催化氧化法、以液化石油气为原料非催化氧化法。
采用甲醇空气氧化法生产甲醛，主要有两种不同的工艺，其一是以电解银，浮石银为催化剂的银法工艺，使用这种方法时，甲醇在原料混合气中的操作浓度高于爆炸区上限(36 %) ，即在甲醇过量的情况下操作，由于反应氧化不足，反应温度较高，有脱氢反应同时发生，所以又称之为氧化—脱氢工艺。
其二是以Fe2O3 - MoO 作为催化剂的铁法工艺，此法是在空气—甲醇混合气中甲醇浓度低于爆炸区的下限(小于 %) ,即在含有过量空气的情况下操作,由于空气过剩,甲醇几乎全部被氧化,所以又称此法为纯粹的氧化工艺。
国内普遍采用的“银催化法”。
银催化氧化总反应是一个放热反应过程，副反应较多，其副产物有CO、CO2、H2、HCOOH、HCOOCH3等，在产品甲醛中含有少量未反应的甲醇。
主反应：CH3OH+1/2O2=CH2O+H2O + KJ/molCH3OH =CH2O+H2 KJ/molH2+1/2 O2= H2O + KJ/mol副反应：CH3OH+O2=CO+2H2O + KJ/molCH3OH+3/2O2=CO2+2 H2O + KJ/molCH3OH+1/2O2=HCOOH + KJ/molHCOOH=CO+H2O KJ/mol2 工艺流程甲醛生产工艺由以下工序组成：配制原料混合气，氧化反应，吸收，尾气燃烧及余热回收。
图1 简单工艺流程图原料工序本工序的任务是负责原料甲醇和空气的稳定输送，保证生产的连续性和安全性蒸发工序本工序的任务是负责甲醇的蒸发和原料气的制备，即制备能满足工艺要求的甲醇蒸汽、空气、水蒸汽三元混合原料气（生产高浓度甲醛时用尾气取代部分水蒸汽），在这里液态甲醇用蒸发方式转为气态，同时通入一定量的空气以供应反应所需要的氧气，为维持反应温度还混入一定量的水蒸汽（或尾气）以导走多余的反应热。
浅谈铁钼法制甲醛工艺原理及工艺技术
浅谈铁钼法制甲醛工艺原理及工艺技术摘要：甲醛是一种重要的有机化工原料，主要用于生产树脂、1-4丁炔二醇、合成材料等。
在涂料、橡胶以及建筑材料中均有用到，还可用作杀菌剂、防腐剂等。
本论文采用铁钼法制取甲醛进行工艺探究，对化工市场具有很好的参考价值和指导意义。
关键词：甲醛铁钼法工艺原理工艺技术一.甲醛的性能在常温下，纯甲醛是一种具有窒息作用的无色气体，有强烈的刺激性气味，对眼睛和粘膜有刺激作用，易溶于水、醇和醚。
通常以水溶液的形式存在。
35%～40%浓度的甲醛水溶液叫做福尔马林。
在空气中能缓慢氧化成甲酸。
化学式：CH2O，分子量30.03，相对密度为1.084g/mL。
熔点-118℃，沸点-19.5℃，闪点60℃，着火温度：430℃，在空气中的爆炸极限：7-73%vol。
二.甲醛反应原理2.1甲醛反应工艺原理以甲醇和过量空气中的氧气为原料，在铁钼催化剂的催化作用下，在甲醛反应器内，在256-276℃初始反应温度下反应生成气态甲醛。
主反应：CH3OH+1/2O2→HCHO +H2O dH = -156.557KJ /mol副反应：（1）2CH3OH+3O2→CO+ 2H2O dH = -393.0KJ/mol（2）CH3OH→CH3OCH3+ H2O dH =+24.7KJ/mol（3）CH3OH + O2→ HCOOH+ H2O dH =-420.0KJ/mol甲醛反应器为列管式固定床反应器，每个反应器里面装有14955根列管，列管内装填铁钼催化剂和填料，从下至上分别按照纯铁钼催化剂层，混合层，填料层，以一定的安装高度装填，同时反应器床层安装热电偶，用于正常生产期间对反应器内床层温度的监控，以实现安全生产。
铁钼法甲醛生产工艺，甲醇转化率高，可达92-94%，同时也有副反应产生，分别生成一氧化碳，二甲醚，甲酸。
2.2尾气处理工艺原理含有甲醛、一氧化碳、二甲醚和未反应的甲醇在铂钯催化剂的催化作用下，在520-600℃条件下，氧化生成水和二氧化碳,通过尾气净化处理后释放至大气。
铁钼法在甲醛制备中的催化机理研究
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。
铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺与过程控制研究
铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺与过程控制研究本文主要分析了铁钼法甲醇氧化制甲醛的工艺，阐述了铁钼法甲醇氧化制甲醛的过程控制，最后总结了该工艺在实际运行中存在的问题和解决办法，旨在实现对铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺的最佳控制，确保系统的稳定安全运行。
标签：铁钼法；甲醇；氧化；甲醛；工艺；过程控制1 铁钼法甲醇氧化制甲醛的工艺研究1.1 流程铁钼法甲醇氧化制甲醛的工艺流程，如图1所示：1.2 系统运行的问题和解决方法1.2.1 蒸汽方面蒸汽系统的问题主要在于蒸汽的波动性带来的不稳定压力。
一般来说利用铁钼法能够产生所需的蒸汽和外供蒸汽。
而在用外供蒸汽时，存在一定的不确定性，波动较大，这会影响汽包内的压力变化。
汽包内的压力的变化和甲醇反应器具有密切联系，甚至可以说甲醇反应器是否安全稳定是由汽包内的压力波动决定的，所以如果汽包内的压力不够稳定，那么会直接导致甲醇反应器的运行不稳定。
为了有效解决这个问题，可以在汽包外的压力输送管线上设置调节开关，从而提高稳定性，确保系统正常运行。
1.2.2 风机方面原有的风机系统运行所采用的是三台串联的离心鼓风机，其中两台为大型，另一台为中型。
由于三台离心鼓风机的型号差异，而中型离心鼓风机的转速要比大型风机快的多，因此在系统运行时，三台风机的转速难以实现统一，结果系统在巨大振动的情况下运行，导致系统的使用年限大大缩减。
经改良，决定使用两台串联的風机，并且都是大型的，这样一来，两台风机的转速保持一致，不仅不会产生严重的振动，而且还能够提高风机的运行速率，确保系统能够处于完全稳定和正常的状态。
1.2.3 尾气处理方面系统的尾气处理主要通过两个结构的合作来完成，一是催化转化反应器，另一个是风机。
尾气中所包含的成分有氮气、氧气、CO2、CO以及极少的甲醛等，这些化学物质的热量都不高，尾气的温度也小于24℃，为了催化转化反应器能够对尾气进行有效处理，必须将电阻丝连续加热，让反应器的温度保持在至少400℃，但是这样一来就会消耗大量的电能。
甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程
甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程1.反应原理制备甲醛的工艺主要有甲醇空气氧化法、烃类直接氧化法和二甲醚催化氧化法、以液化石油气为原料非催化氧化法。
采用甲醇空气氧化法生产甲醛，主要有两种不同的工艺，其一是以电解银，浮石银为催化剂的银法工艺，使用这种方法时，甲醇在原料混合气中的操作浓度高于爆炸区上限(36 %) ，即在甲醇过量的情况下操作，由于反应氧化不足，反应温度较高，有脱氢反应同时发生，所以又称之为氧化—脱氢工艺。
其二是以Fe2O3 - MoO 作为催化剂的铁法工艺，此法是在空气—甲醇混合气中甲醇浓度低于爆炸区的下限(小于6.7 %) ,即在含有过量空气的情况下操作,由于空气过剩,甲醇几乎全部被氧化,所以又称此法为纯粹的氧化工艺。
国内普遍采用的“银催化法”。
银催化氧化总反应是一个放热反应过程，副反应较多，其副产物有CO、CO2、H2、HCOOH、HCOOCH3等，在产品甲醛中含有少量未反应的甲醇。
主反应：CH3OH+1/2O2=CH2O+H2O +156.557 KJ/molCH3OH =CH2O+H2 -85.270 KJ/molH2+1/2 O2= H2O +241.827 KJ/mol副反应：CH3OH+O2=CO+2H2O +393.009 KJ/molCH3OH+3/2O2=CO2+2 H2O +675.998 KJ/molCH3OH+1/2O2=HCOOH +246.73 KJ/molHCOOH=CO+H2O -10.278 KJ/mol2 工艺流程甲醛生产工艺由以下工序组成：配制原料混合气，氧化反应，吸收，尾气燃烧及余热回收。
图1 简单工艺流程图2.1原料工序本工序的任务是负责原料甲醇和空气的稳定输送，保证生产的连续性和安全性2.2蒸发工序本工序的任务是负责甲醇的蒸发和原料气的制备，即制备能满足工艺要求的甲醇蒸汽、空气、水蒸汽三元混合原料气（生产高浓度甲醛时用尾气取代部分水蒸汽），在这里液态甲醇用蒸发方式转为气态，同时通入一定量的空气以供应反应所需要的氧气，为维持反应温度还混入一定量的水蒸汽（或尾气）以导走多余的反应热。
铁钼法制备甲醛技术的优势探讨
铁钼法制备甲醛技术的优势探讨就现阶段而言，甲醛制备主要可以采取两种工艺技术，即银法工艺和铁钼法生产工艺。
其中，银法工艺以甲醇和空气作为反应原料，主要使用银催化剂，反应中甲醇占比较高，最终产品中残留甲醇较高，必须经过精馏装置脱除。
铁钼法工艺是利用铁钼混合氧化物为主要催化剂，可以使甲醇与空气反应生成甲醛，能够获得高纯度的甲醛。
而甲醛是用于生成“三醛类”胶黏剂的原料，其浓度、甲醇残留量、甲酸含量和产品质量将对胶黏剂的性能和生产产生重要的影响。
从全球来看，铁钼法生产的甲醛市场份额也在不断扩大。
基于此，本文就铁钼法制备甲醛技术的优势展开了探讨。
标签：铁钼法；制备；甲醛技术；优势1、甲醛的检测方法1.1分光光度法分光光度法是基于不同分子结构的物质对电磁辐射的选择性吸收而建立的一种定性、定量分析方法，是居室、纺织品、食品中甲醛检测最常规的一种方法。
目前涉及到的有乙酰丙酮法、酚试剂法、AHMT法、品红-亚硫酸、变色酸法、间苯三酚法、催化光度法等，每种检测方法所偏重的应用领域不同，并各有其优点和一定的局限性。
1.2示波极谱测定法示波极谱测定法简称极谱法，是通过获得的电流-电压曲线即极谱波来进行分析测定的方法.甲醛在盐酸苯肼-氯化钠底液中产生一个明晰的极谱波，峰电流与甲醛含量成正比，根据样品峰电流与甲醛标准峰电流比较进行定量检测；或在pH值为5的乙酸-乙酸钠介质中，甲醛与硫酸肼的反应产物产生一个灵敏的吸附还原波，其峰高与甲醛浓度在一定范围内呈线性关系，根据这种关系对甲醛进行定量检测。
1.3电位法电位法也称离子选择电极法，是利用膜电极将被测离子的活度转换为电极电位而加以测定的一种方法。
在硫酸介质中，甲醛对溴酸钾氧化碘化钾具有促进作用，利用这个特性，用碘离子选择电极跟踪I-，可建立测定微量甲醛的动力学电位法。
该方法的线性范围为0～5mg/L，检出限为0.055mg/L。
此法是一新研究方法，在实际应用中较少。
2、铁钼法制备甲醛技术的优势分析2.1生成的甲醛质量稳定在利用甲醛进行胶黏剂生产的过程中，想要使胶黏剂生产过程保持一致，还要使用质量稳定的甲醛。
铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺探讨
铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺探讨工业生产中的甲醛是一种常见并基本的原料，特别是在化工生产中广泛使用，主要通过甲醇氧化脱氢生产甲醛。
就目前情况来看，很多甲醇都是通过甲醛生产所得，基于甲醛的下游产品达到上百种，通常制成化工产品或作为还原剂、杀虫剂进行使用，因此做好甲醇氧化制甲醛工艺研究工作具有重要的现实意义。
标签：铁钼法；甲醇；氧化；甲醛；工艺1、铁钼法甲醇氧化制甲醛生产工艺流程含量大于99.5%的精甲醇经甲醇泵送人甲醇蒸发器，蒸发器的热量由蒸汽包内的饱和水蒸气供应，被汽化后的甲醇进入气体冷却器（列管式换热器）的壳侧，与由鼓风机送入的新鲜空气和部分循环的吸收塔尾气相混合，混合气在气体冷却器内与反应后的高温气体换热，然后进入甲醇反应器，反应器内催化剂床层的温度由反应器的列管间隙内高速流动的导热熔盐维持，导热熔盐温度由位于反应器中心的蛇型盘管换热器内的脱盐水汽化带走热量维持，脱盐水由高压补水泵供应，产生的中压蒸汽通往汽包，汽包内的蒸汽一部分输送到甲醇蒸发器，其余作为外供蒸汽。
由甲醇反应器反应后的高温混合气进入废热回收锅炉（翅片式换热器），废热回收锅炉内产生的中压蒸汽通往汽包，降温后的高温混合气进入气体冷却器继续冷却，然后混合气进入浓甲醛洗涤器被不断循环的高浓度甲醛溶液吸收，被吸收后的含较低浓度甲醛的混合气进入吸收塔系统。
该工艺通过调节吸收塔顶部脱盐水的加入量，可以在吸收塔底部的高浓度甲醛洗涤器—侧采出浓度超过55%的浓甲醛溶液，用于多聚甲醛、聚甲醛等下游产品的生产，同时在吸收塔的另一侧采出浓度为37%的甲醛溶液。
2、铁钼法甲醇氧化制甲醛生产运行中的问题和改进策略2.1蒸汽方面蒸汽系统的问题主要在于蒸汽的波动性带来的不稳定压力。
一般来说利用铁钼法能够产生所需的蒸汽和外供蒸汽。
而在用外供蒸汽时，存在一定的不确定性，波动较大，这会影响汽包内的压力变化。
汽包内的压力的变化和甲醇反应器具有密切联系，甚至可以说甲醇反应器是否安全稳定是由汽包内的压力波动决定的，所以如果汽包内的压力不够稳定，那么会直接导致甲醇反应器的运行不稳定。
甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程
甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程1.反应原理制备甲醛的工艺主要有甲醇空气氧化法、烃类直接氧化法和二甲醚催化氧化法、以液化石油气为原料非催化氧化法。
采用甲醇空气氧化法生产甲醛，主要有两种不同的工艺，其一是以电解银，浮石银为催化剂的银法工艺，使用这种方法时，甲醇在原料混合气中的操作浓度高于爆炸区上限(36 %) ，即在甲醇过量的情况下操作，由于反应氧化不足，反应温度较高，有脱氢反应同时发生，所以又称之为氧化—脱氢工艺。
其二是以Fe2O3 - MoO 作为催化剂的铁法工艺，此法是在空气—甲醇混合气中甲醇浓度低于爆炸区的下限(小于 %) ,即在含有过量空气的情况下操作,由于空气过剩,甲醇几乎全部被氧化,所以又称此法为纯粹的氧化工艺。
国内普遍采用的“银催化法”。
银催化氧化总反应是一个放热反应过程，副反应较多，其副产物有CO、CO2、H2、HCOOH、HCOOCH3等，在产品甲醛中含有少量未反应的甲醇。
主反应：CH3OH+1/2O2=CH2O+H2O + KJ/molCH3OH =CH2O+H2 KJ/molH2+1/2 O2= H2O + KJ/mol副反应：CH3OH+O2=CO+2H2O + KJ/molCH3OH+3/2O2=CO2+2 H2O + KJ/molCH3OH+1/2O2=HCOOH + KJ/molHCOOH=CO+H2O KJ/mol2 工艺流程甲醛生产工艺由以下工序组成：配制原料混合气，氧化反应，吸收，尾气燃烧及余热回收。
图1 简单工艺流程图原料工序本工序的任务是负责原料甲醇和空气的稳定输送，保证生产的连续性和安全性蒸发工序本工序的任务是负责甲醇的蒸发和原料气的制备，即制备能满足工艺要求的甲醇蒸汽、空气、水蒸汽三元混合原料气（生产高浓度甲醛时用尾气取代部分水蒸汽），在这里液态甲醇用蒸发方式转为气态，同时通入一定量的空气以供应反应所需要的氧气，为维持反应温度还混入一定量的水蒸汽（或尾气）以导走多余的反应热。
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铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺与过程控制研究作者：乔恒王理芳
来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第01期
摘要：本文主要分析了铁钼法甲醇氧化制甲醛的工艺，阐述了铁钼法甲醇氧化制甲醛的过程控制，最后总结了该工艺在实际运行中存在的问题和解决办法，旨在实现对铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺的最佳控制，确保系统的稳定安全运行。
关键词：铁钼法；甲醇；氧化；甲醛；工艺；过程控制
1 铁钼法甲醇氧化制甲醛的工艺研究
1.1 流程
铁钼法甲醇氧化制甲醛的工艺流程，如图1所示：
1.2 系统运行的问题和解决方法
1.2.1 蒸汽方面
蒸汽系统的问题主要在于蒸汽的波动性带来的不稳定压力。
一般来说利用铁钼法能够产生所需的蒸汽和外供蒸汽。
而在用外供蒸汽时，存在一定的不确定性，波动较大，这会影响汽包内的压力变化。
汽包内的压力的变化和甲醇反应器具有密切联系，甚至可以说甲醇反应器是否安全稳定是由汽包内的压力波动决定的，所以如果汽包内的压力不够稳定，那么会直接导致甲醇反应器的运行不稳定。
为了有效解决这个问题，可以在汽包外的压力输送管线上设置调节开关，从而提高稳定性，确保系统正常运行。
1.2.2 风机方面
原有的风机系统运行所采用的是三台串联的离心鼓风机，其中两台为大型，另一台为中型。
由于三台离心鼓风机的型号差异，而中型离心鼓风机的转速要比大型风机快的多，因此在系统运行时，三台风机的转速难以实现统一，结果系统在巨大振动的情况下运行，导致系统的使用年限大大缩减。
经改良，决定使用两台串联的风机，并且都是大型的，这样一来，两台风机的转速保持一致，不仅不会产生严重的振动，而且还能够提高风机的运行速率，确保系统能够处于完全稳定和正常的状态。
1.2.3 尾气处理方面
系统的尾气处理主要通过两个结构的合作来完成，一是催化转化反应器，另一个是风机。
尾气中所包含的成分有氮气、氧气、CO2、CO以及极少的甲醛等，这些化学物质的热量都不
高，尾气的温度也小于24℃，为了催化转化反应器能够对尾气进行有效处理，必须将电阻丝连续加热，让反应器的温度保持在至少400℃，但是这样一来就会消耗大量的电能。
所以为了减少消耗，在风机向催化转化器输送尾气的过程中设置预热尾气的结构，从而让尾气的温度达到所需要求，预热尾气的热量来自汽包内产生的蒸汽。
2 铁钼法甲醇氧化制甲醛过程控制研究
铁钼法在甲醇氧化制甲醛的过程中，需要对两个方面进行严格的控制，一是受到外界干扰时的过程控制，另一个是甲醛装置开车的过程控制，以下将对这两个方面进行一一阐述。
2.1 受到外界干扰时
由于分布式控制系统能够对工艺中存在的较小波动进行调节，让甲醛装置恢复运行，但这仅仅针对较小的外界干扰。
当甲醛装置受到较大外界干扰时，分布式控制系统就无法对其工艺中的重要的参数和指标进行控制，如果在这个过程中，产生较大的外界干扰，那么就需要具有专业水准的操作人员对分布式控制系统进行人为的调节控制，从而防止制甲醛工艺中的参数和指标失去控制，无法正常运行系统。
在制甲醛的工艺中，由于蒸汽系统的问题会给汽包内的压力造成波动，而这种波动会导致分布式控制系统无法准确控制熔盐的温度，影响系统的稳定运行，所以需要对其进行调节。
分布式控制系统和汽包内的压力变化在实际的运行中存在一个缓冲期，所以利用这个缓冲期对汽包内的压力进行调节和控制，让汽包内的压力趋于稳定平衡的状态，维持系统的正常运行。
2.2 甲醛装置开车时
操作人员在甲醇装置的开车过程中，需要将关键和重点参数值调节到稳定的规定范围内，这对于操作人员的专业能力是一大考验，主要原因是在开车时，制甲醛工艺的各个参数的变化较大，调整的难度较大，所以对技术人员的要求较高。
在这个过程中，最重要的参数是甲醇反应器的温度，这也是调节和控制难度最大的。
在前期准备中，第一，开车前关闭反应器盘管进水阀，对甲醇反应器的内熔盐温度、熔盐搅拌器的速度等参数值进行严格的控制，确保参数符合相关规定和要求；第二，蒸汽系统的调节主要是为了稳定汽包内的压力，在汽包内的脱盐水液的水位达到要求后，关闭补水泵，再输入蒸汽；第三，开车时风机系统的调节，先将两台离心鼓风机打开，然后调节风机的转速，确保转速一致。
3 总结
综上所述，铁钼法制甲醛的工艺需要用到的装置包括甲醇蒸发器、风机系统、甲醇反应器系统和气体冷却器等，在这些系统装置中，地位最重要和最关键的是甲醇反应器系统，它也是
系统装置的中心。
另外，经实际的操作后发现，制甲醛的过程中仍然有一些不够完善的地方还有待完善，所以要积极寻找有效措施解决运行中存在的问题，确保系统正常运行。
参考文献：
[1]章小林，李伦，李耀会等.铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂失活研究进展[J].化工设计通讯，2011，37（4）：21-23.。