甲醇催化氧化制甲醛及过程危险性分析
甲醛生产过程安全风险及危险有害因素辨识

甲醛生产过程安全风险及危险有害因素辨识1火灾、其他爆炸(1)物料及生产过程进入鼓风机的新鲜空气与吸收塔顶部的循环气(含甲醇、一氧化碳、二氧化碳等)进行混合,其目的是将混合气中的氧含量控制在7-12%(与甲醇反应的最佳浓度配比),若循环鼓风机入口未设氧含量在线监测仪表或仪表故障失灵,导致进入甲醛反应器的混合气中的氧含量超出工艺参数控制范围,有引发火灾爆炸的风险;若氧含量在线监测仪表与甲醇进料泵未联锁或联锁失灵,有导致火灾爆炸的范围扩大的可能。
甲醛生产原料甲醇为易燃、可燃物质;氧气为助燃气体;尾气中还有少量一氧化碳、二甲醛等易燃易爆气体;一旦泄漏,挥发后其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸,有的甚至会引起回燃,火场中受热的容器还有爆炸危险。
尤其是在高温、高压、真空等工艺操作条件下,生产过程中操作失误或因设备失修,极易发生火灾爆炸事故。
甲醇氧化过程是一个放热过程,尤其在较高温度下进行,反应更为剧烈,本项目采用管式反应器,即先将甲醇与压缩空气工序输送来的混合气进行混合、预热、汽化。
汽化后含甲醇的混合气通过装有铁铝催化剂的管式反应器,在反应器300〜380。
C条件下(反应器采用导热油加热)与催化剂接触反应生成甲醛气体。
该反应过程中若装置的温度显示仪表失灵、导热油中断(如:突然停电、泵机故障)、导热油的换热锅炉水不足、爆破片失效、安全阀被堵塞等,反应热来不及移走导致积热,反应器的温度急剧增高,可能导致反应器超温、超压,可能发生火灾、爆炸事故。
同时超温有可能引发副反应大量产生,导致设备设施超压失控,进而引发闪爆事故。
甲醛生产涉及氧化危险化工工艺,工艺中部分设备(如循环风机、新鲜风机等)要求不断电,若遇突然停电或变压器损坏,厂区没有备用电源、变压器等导致工艺失控易引发火灾爆炸事故。
如甲醇、空气、尾气的混合气体送入反应器进行氧化反应时若突然断电,可能导致大量副产物产生,反应器内压增大,致使反应器破裂容器内物料泄漏,造成系统中吸入空气,致使氧含量超标,引发火灾爆炸事故。
甲醇氧化生产甲醛)..
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醇氧化生产甲醛摘要该甲醇氧化生产甲醛的设计采用银催化剂的“甲醇过量法”也称“银催化法”制甲醛的工艺,甲醇氧化生产甲醛工艺的计算包括去除硫、氯等有害杂质、氧化脱氢工段进行设计计算,从最初的可能出现的过程到甲醛生产的开工和产品,其制造过程的资料信息,比如说设备参数,生产原材料的材料的介绍,花费消耗,物化性质都需要进行设计。
并且绘制了工艺流程图,设备布置图。
他们给出了过程的完整的技术描述。
说明书中对甲醛生产的过程的操作说明和设备设计给出了一步接一步的详细说明。
设计过程包括三个部分:即物料衡算、热量衡算、设备计算。
在物料衡算的基础上,对整个装置进行了能量衡算,并通过衡算得出了装置加热蒸气量,软水耗量,入网蒸气富余蒸气量以及吸收工段各塔自身的循环量和冷却水耗量。
其中对蒸发器、过热器、吸收塔、氧化器作了详细的热量衡算。
在物料衡算和热量衡算的基础上,对设备进行了选型,及经济分析核算,安全问题与市场消费情况进行一定程度的讨论。
第一章总述1.1概述1.1.1.甲醛的物理性质甲醛:福尔马林;Formalin; Methanal;Formaldehyde性质:气体的相对密度1.067(空气=1)。
液体的相对密度0.815(-20℃)。
熔点-92℃。
沸点-19.5℃。
易溶于水和乙醇。
水溶液的浓度最高可达55%,通常是40%,称作甲醛水,俗称福尔马林(formalin),是有刺激气味的无色液体。
保藏于冷处时,生成仲甲醛而变浑浊。
蒸发时也生成仲甲醛。
加入8%-12%甲醇,可防止聚合。
有强还原作用,特别是在碱性溶液中。
能燃烧。
蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限7%-73%(体积)。
着火温度约300℃。
1.1.2.甲醛的化学性质甲醛分子结构中存在羰基氧原子和2-氢原子,化学性质活泼,能与许多化合物进行反应,声称许多化学产品。
1加成反应有机溶剂中,甲醛能与单烯烃催化加成反应,生成二烯烃或者相应的醇类。
在碱性溶液中,甲醛与氰化氢加成反应生成乙腈醇,在HOCH2CN工业,用该反应制取氨基酸系列产品,俗称Mannich反应。
甲醛生产危险有害因素分析标准范本
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安全管理编号:LX-FS-A56998甲醛生产危险有害因素分析标准范本In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior oractivity reaches the specified standard编写:_________________________审批:_________________________时间:________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑甲醛生产危险有害因素分析标准范本使用说明:本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性,导向性的规划,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。
1 火灾、爆炸危险1.1 甲醇是易挥发性液体,属于甲类火灾危险性物质,贮存不好或发生泄漏都可能发生燃烧、爆炸。
原料液体甲醇经蒸发器加热蒸发后变成甲醇蒸气,蒸发系统不得泄漏,否则在压力作用下甲醇气体以高速喷出,产生静电或遇明火,极易发生火灾爆炸。
气态甲醇与空气混合能形成爆炸性混合气体,一旦遇有明火、高温或静电火花就有爆炸、燃烧的危险。
气态甲醇的爆炸速度极大,火焰温度在1000℃以上,标准状况下,1m3气态甲醇完全燃烧,发热量高达数万千焦,爆炸所产生的冲击波超压与同能量的TNT爆炸产生的超压相似。
由于它燃烧热值大,爆炸速度快,瞬间就会完成化学性变化,破坏性特别强。
1.2 甲醇气与空气混合进入氧化器进行催化氧化反应和脱氢反应,反应温度在620℃~650℃,反应的总热效应属于强放热反应,氧化器径向和轴向都存在温差。
甲醇制甲醛工艺流程
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甲醇制甲醛工艺流程
甲醇制甲醛是一种重要的化工工艺,对于甲醇这种常用的工业原料进行加工,可以得到甲醛这种有广泛应用的化工产品。
下面我将详细介绍甲醇制甲醛的工艺流程。
甲醇制甲醛的工艺流程主要包括甲醇蒸汽与空气的氧化反应、冷却凝结、分离与净化、回收利用等几个步骤。
首先,将甲醇和空气以一定比例混合,并送入氧化炉中进行氧化反应。
在氧化炉中,甲醇与空气发生反应生成一氧化碳和二氧化碳,同时伴随有部分甲醇氧化为甲醛。
然后,将氧化生成的混合气体通过冷却器进行冷却。
在冷却过程中,混合气体中的水蒸气逐渐冷凝为液体水,并与甲醛、一氧化碳、二氧化碳等组分一起形成液相。
接着,将冷凝后的液体通过分离器进行分离。
在分离器中,由于甲醛、一氧化碳和二氧化碳的沸点差异较大,可以通过升温使甲醛质量流出,并顺便将其中的一氧化碳和二氧化碳一起除去。
最后,将分离出的甲醛进行净化处理。
在净化过程中,主要是将其中的杂质如酸、酮等进行去除,以确保甲醛产品的纯度。
以上是甲醇制甲醛的主要工艺流程。
需要特别强调的是,在工艺流程中要合理控制各个步骤的操作条件,以达到最佳的反应效果和产品质量。
此外,在甲醛制备过程中,产生的废气和废
水应该进行处理和回收利用,以减少对环境的污染。
总而言之,甲醇制甲醛是一个较为复杂的化工过程,需要进行多个步骤的反应、分离和净化处理。
只有通过科学合理的工艺流程,才能得到高质量的甲醛产品。
值得注意的是,在进行该工艺时,要时刻关注安全生产,并合理处理产生的废气和废水,以保护环境。
甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程
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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。
甲醇计量高位槽过滤蒸发加热阻火器空气过滤罗茨风机氢气输送过滤废气锅炉尾气包装计量成品甲醛喷淋吸收冷却余热锅炉氧化脱氢图 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。
甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程
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甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程
1.原理:
CH3OH+1/2O2→HCHO+H2O
2.工艺流程:
(1)氧化反应:
氧化反应是甲醇氧化制甲醛的关键步骤。
该反应通常在高温和低压条件下进行。
甲醇与氧气在催化剂的作用下发生氧化反应,生成甲醛和水。
催化剂一般采用金属氧化物,如二氧化铅或配制的贵金属催化剂等。
(2)脱水:
氧化反应生成的产物中含有大量的水,需要通过脱水处理来提高甲醛的浓度。
脱水一般通过多级脱水塔完成,其中使用具有亲水性的脱水剂,如硫酸等。
(3)精馏:
脱水后的甲醛溶液还含有少量的水和其他杂质,在精馏过程中,通过控制温度和压力的变化,将甲醛从其他成分中分离出来。
精馏过程通常采用多级精馏塔,通过温度梯度分离甲醛和其他组分。
3.工艺特点:
(1)节能环保:该工艺的催化剂一般采用金属氧化物,具有高效催化作用,可以在相对较低的温度和压力下完成反应,降低能耗。
同时,该过程不需要添加任何其他外源能源,节约能源资源。
此外,该工艺生成的废水中含有较少的有害物质,具有较好的环保性。
(2)原料广泛:甲醇是世界上产量很大且价格较低的一种化工原料,可以通过多种途径获得,如煤气化、天然气处理、石油加工等,因此原料供应广泛可靠。
(3)产物多样:甲醛是一种重要的有机合成原料,可用于制备多种有机化学品,如树脂、医药中间体、颜料、染料等。
同时,甲醛还可以通过进一步的反应转化为甲醇、甲硫醇等其他有机化合物。
综上所述,甲醇氧化制甲醛工艺是一种节能环保、原料广泛、产物多样的化工工艺,具有重要的应用价值。
甲醛的生产工艺及应用论文
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甲醛的生产工艺及应用论文标题:甲醛的生产工艺及应用摘要:甲醛作为一种重要的有机化工原料,在工业生产中有着广泛的应用。
本论文将探讨甲醛的生产工艺及其应用领域,并对其在化工工业中的重要性进行分析和讨论。
一、甲醛的生产工艺1. 甲醛的主要生产工艺包括氧化法、甲醇脱氢法和甲烷催化氧化法。
其中,氧化法是最常用的甲醛生产方法,该方法以甲烷或液化石油气为原料,经过氧化反应生成甲醛。
甲醇脱氢法则是将甲醇经过催化剂的作用,去除其中的氢原子生成甲醛。
甲烷催化氧化法则通过催化剂将甲烷氧化生成甲醛。
二、甲醛的应用领域1. 甲醛是一种重要的化工原料,广泛应用于树脂、合成纤维、胶黏剂、油漆、染料和涂料等工业生产过程中。
2. 甲醛在家居装饰、家具制造和纺织品加工等领域也有着广泛的应用。
例如,在人造板制造过程中,甲醛被用作粘合剂,以提高人造板的强度和耐候性。
3. 甲醛还被广泛地应用于医药领域,用于制造药品、农药和消毒剂等。
它具有杀菌、抗菌和灭菌的作用,因此在医疗设施和实验室中经常被使用。
4. 甲醛还可以作为工业废气的处理剂。
它可以吸附和氧化废气中的有害气体,起到净化空气的作用。
三、甲醛在化工工业中的重要性1. 甲醛作为合成纤维的原料,可以制造出优质的纤维材料,用于纺织和制造高强度的绳线、缆绳等。
2. 甲醛作为胶黏剂的组成部分,具有粘接强度高、耐热性好、耐候性强等优点,被广泛应用于木材加工、纸张制造和家具制造等领域。
3. 甲醛具有抗菌、灭菌的作用,可以用于医药领域的药品和消毒剂的制造,有助于保障公共卫生和人们的健康安全。
结论:甲醛作为一种重要的有机化工原料,具有多种生产工艺和广泛的应用领域。
它在化工工业中的重要性不可忽视,如合成纤维制造、胶黏剂生产和医药领域等。
未来,随着环保意识的提高和技术的进步,我们将进一步完善甲醛的生产工艺,以减少对环境的影响,并开发更多新的应用领域,以更好地满足人们的需求。
甲醛在化工工业中的制备、应用和环境影响研究
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甲醛在化工工业中的制备、应用和环境影响研究摘要:本文主要探讨了甲醛在化工工业中的制备、应用和环境影响研究。
在制备方面,介绍了甲烷部分氧化法和甲醇氧化法两种常见的方法。
甲醛在化工工业中广泛应用于合成树脂、塑料、纤维和橡胶等材料的生产,同时也被用作消毒液、防腐剂以及甲醇、乙二醇、甲醋酸等化合物的合成。
然而,甲醛的使用也带来了一系列环境影响。
包括其作为挥发性有机物的特点、污染源和排放途径,以及对生态系统的潜在影响。
关键词:甲醛;化工工业;影响引言:甲醛是一种广泛应用于化工工业的重要化学品,具有多种制备方法和广泛的应用领域。
甲醛既是中间体化合物,可用于合成其他化学品,也可以直接用于制造各种产品。
然而,甲醛的制备和应用过程可能对环境造成一定的影响。
了解甲醛在化工工业中的制备方法、应用领域以及其对环境的潜在影响,对于制定合理的生产和环境保护策略具有重要意义。
本文旨在综述甲醛在化工工业中的制备、应用和环境影响的研究现状,并探讨未来的研究方向。
1.甲醛在化工工业中的制备1.1甲烷部分氧化法甲醛是一种重要的化工原料,在工业中可以通过多种方法制备,其中甲烷部分氧化法是一种常用的方法。
甲烷部分氧化法首先需要将甲烷与空气或氧气混合,并在适当的温度和压力条件下进行反应。
该过程通常在催化剂的存在下进行。
这个催化剂通常由金属盐、金属氧化物或金属复合物组成。
常见的催化剂包括银、铜、钒等。
在反应过程中,甲烷部分氧化生成一系列中间产物,最终生成甲醛。
其中一个主要的中间产物是甲酸,经过进一步的催化氧化反应转化为甲醛。
甲烷部分氧化法在制备中具有几点优点。
甲烷是天然气的主要组成成分之一,广泛存在于自然界。
在适当的反应条件下,催化剂能够有效促使甲烷发生部分氧化反应,生成甲醛,而不是完全燃烧为二氧化碳和水。
甲烷部分氧化法可以充分利用天然气资源,并且在反应过程中产生的副产物可以进一步利用或处理。
1.2甲醇氧化法除了甲烷部分氧化法,甲醇氧化法也是一种常用的制备甲醛的方法。
甲醛生产工艺重大危险源辨识
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36甲醛又称蚁醛(CH 2O)。
甲醛,无色有刺激性气体,化学式HCHO,分子量30.00,气体相对密度1.067,液体密度0.815g/cm 3(-20℃)。
熔点-92℃,沸点-19.5℃。
易溶于乙醇和水。
1 甲醛生产现状随着我国社会经济的发展,政府加大了化工产业的研究,特别是甲醛,由此,甲醛工业在短时间内得到大力发展。
20世纪50年代,上海某溶剂厂引进国外的一套甲醛生产工艺的装置;60年代,各研究、生产单位进行浓缩甲醛的研究,如河南安阳塑料厂、天津第二石油化工厂等。
但是,由于在那个特殊的年代,我国科技落后,科研人才无法致力于科学研究,导致国家投入的大量资金浪费。
而且,我们受到很多方面的掣肘,如催化剂不能重复利用等问题,造成生产成本过高,后处理繁杂。
后来,随着时代变迁,科学技术的发展,我国也研发出了一些适合于我国国情的工业甲醛生产工艺,并在全国范围推广,得到了广泛应用[1]。
20世纪90年代,我国加大了甲醛生产的研究力度。
经过近30年的攻关,甲醛工业的技术和规模都发生了翻天覆地的变化,企业生产技术几乎完全更新换代,在世界甲醛生产中也占有了一席之地。
如陕西、新疆等地的甲醛生产项目。
2 甲醛生产工艺甲醛生产因为原料不同,生产工艺也会不同,主要有以下几种生产工艺[2-3]。
(1)银催化氧化法(也称银法),是最为常见的甲醛生产方法之一,于1888年被德国首先实现工业化。
此法的主要条件是:反应罐中有银催化剂作用下,甲醇过量,空气、甲醇、水汽三者混合进行脱氢反应。
以下几种类型都属于银法:浮石银法、结晶银法、银网法、电解银法等。
诸多方法中,电解银法应用最广泛,优点:制备方便,催化剂可再生,达到循环使用的目的,性能好,能耗低,投资少。
缺点:甲醇转化率不足,会出现中毒事件。
目前,有很多企业进行了工艺技术改进,有效提高了甲醛产品的浓度。
(2)铁钼氧化物催化氧化法(铁钼法),于1931年最早出现,此法的主要条件是:有足够的空气,铁钼催化剂存在下,空气、甲醇、水汽三者混合进行化学反应。
甲醇制甲醛工艺
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甲醇制甲醛工艺甲醛是一种重要的有机化学品,广泛应用于建筑材料、纺织品、化妆品、医药、涂料等行业。
传统的甲醛制备工艺是从甲烷气相氧化反应中获得,但这种工艺存在能源消耗大、环境污染严重等问题。
因此,研发一种高效、环保的甲醛制备工艺显得尤为重要。
本文将介绍以甲醇为原料制备甲醛的工艺。
一、甲醇制甲醛工艺原理甲醛制备的主要原理是甲醇脱氢反应,即将甲醇中的一个羟基(-OH)和一个氢原子(H)分别脱离,生成甲醛和水。
该反应的化学方程式如下:CH3OH → HCHO + H2O甲醛制备的反应需要催化剂的作用。
常用的催化剂是银、铜、金等贵金属催化剂,其中银催化剂效果最好,反应速率最快。
银催化剂的种类有氧化银、氧化银和氧化钙等,其中以氧化银为最常用的催化剂。
甲醛制备的工艺流程一般分为以下几个步骤:1. 精制甲醇:将原料甲醇进行精制,去除其中的杂质和水分,以提高反应效率。
2. 催化反应:将精制后的甲醇和氧化银催化剂加入反应釜中,进行反应。
反应釜中需要控制反应温度、反应时间和压力等反应条件,以保证反应效率和产物纯度。
3. 分离甲醛:反应结束后,将产生的甲醛和水分离,得到纯净的甲醛。
4. 处理废气:甲醛制备过程中会产生一定的废气,需要进行处理,以减少对环境的影响。
三、甲醛制备工艺的优缺点与传统的甲醛制备工艺相比,以甲醇制备甲醛的工艺具有以下优点:1. 能源消耗低:甲醛制备过程中不需要使用高温高压条件,能源消耗较少。
2. 环保:甲醇制备甲醛的过程中,产生的废气和废水较少,对环境污染较小。
3. 原料成本低:甲醇是一种常用的化学原料,价格相对较低,能够降低甲醛制备工艺的成本。
但是,该工艺也存在以下缺点:1. 催化剂成本高:甲醛制备过程中需要使用贵金属催化剂,成本较高。
2. 反应过程中产生废水:甲醛制备过程中会产生一定的废水,需要进行处理,增加了生产成本。
四、总结以甲醇制备甲醛的工艺具有能源消耗低、环保、原料成本低等优点,但其催化剂成本高、反应过程中产生废水等缺点也需要被重视。
甲醛工艺生产过程的安全管理
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甲醛生产的原料甲醇其闪点为12℃,是属于易燃易爆液体,产品工业甲醛溶液的闪点随甲醛的浓度和甲醇的含量的变化有所不同,一般在工作中75〜85℃,是属于可燃的液体。
因此要非常重视安全生产,防范于未然,需要提高装置的安全可靠性和抓好安全生产的基础工作,不断提高识别、判断、预防和处理事故的能力。
1、生产装置的安全甲醇、甲醛的蒸汽都能与空气形成爆炸混和物,甲醇的爆炸范围为6%〜36.5%,纯甲醛的爆炸范围为7%〜73%,因此我们在工艺设计中就要考虑如何保证装置的安全生产。
为使甲醇能安全的进行氧化和脱氢反应,就需要选择爆炸极限之外进行,我们银法就是选择在爆炸范围的上限,就是即甲醇过量。
在正常生产中氧醇比一般需控制在0.38〜0.43之间,而此值已在甲醇的爆炸范围之内生产,为了达到装置的安全可靠,就需要特别处理,根据在原料气中添加水蒸汽或尾气等惰性气体,可以缩小甲醇气体的爆炸范围,从资料中看当水蒸汽的含量达到40%时,三元气体的爆炸上下限重合,此时的爆炸范围为零。
所以甲醇生产一般选用加入水蒸汽或隋性气体来缩小甲醇的爆炸范围。
水蒸汽的添加量一般选择为配料甲醇浓度的58%〜65%,这样就距爆炸极限参数很远,达到安全可靠的目的,如果选用加入甲醛尾同样也能达到缩小甲醇爆炸范围,还能达到减少系统中水的添加量,从而提高甲醛水溶液的甲醛浓度,达到生产高浓度甲醛的目的。
在甲醛开车和生产过程中要防范回火,回火的根本原因是混合气体的流速低于甲醇的燃烧速度造成的,在设计中要考虑氧化器内甲醇的燃烧速度,如果氧化器的直径过大就容易发生回火。
所以在开车过程中未加配料前风量不能开得过大,只能通过提高氧醇比来提高反应温度。
我厂的甲醛生产是传统工艺路线,即是空气进入甲醇蒸发器,然后在蒸发器后引入配料蒸汽,经过热器、过滤器、阻火器,然后进入氧化器,最后通过水吸收制得合格的甲醛水溶液。
由于在生产中蒸发器顶部的二元气体是在爆炸范围内,当出现鼓风机跳车等事故,就存在回火,如火焰回到蒸发器内,就会发生爆炸,为此工艺管道上增设了阻火器,以确保生产装置的安全性。
甲醛的生产工艺
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甲醛的生产工艺甲醛是一种常见的有机化学物质,广泛应用于家具、建筑材料、纺织品和化妆品等领域。
甲醛的生产工艺主要分为甲醇催化氧化法和乙烯氧化法两种。
下面将分别介绍这两种生产工艺的过程。
甲醉催化氧化法是一种常用的甲醛生产工艺。
首先,通过高温和高压下的甲醇催化氧化反应,将甲醇转化为甲醛。
催化剂通常采用银、铜、锌等金属,通过气体相催化反应进行。
这一过程产生的甲醛蒸汽经过冷凝器冷却,得到液态甲醛。
甲醇催化氧化法的主要步骤如下:1. 提纯甲醇:通过蒸馏和其他化学处理方法将甲醇从原料中提取和提纯。
2. 催化剂处理:用氢气将催化剂还原为活性金属,并将其吸附到载体上。
3. 催化反应:将提纯的甲醇与空气在高温和高压下通入反应器,通过催化剂的作用将其转化为甲醛。
4. 冷却和分离:将反应产生的甲醛蒸汽通过冷凝器冷却成液态,与副产物水分离。
5. 提纯和脱水:通过减压蒸馏等方法将液态甲醛中的杂质去除,并进行脱水,提高甲醛的纯度。
另一种甲醛的生产工艺是乙烯氧化法。
乙烯氧化法是通过将乙烯气体在催化剂的作用下进行氧化反应,生成甲醛。
乙烯氧化法的主要步骤如下:1. 乙烯制备:通过裂解等方法将煤油或天然气中的油页岩分解为乙烯气体。
2. 催化剂处理:将催化剂填充到气体床或其他反应装置中,使其与乙烯接触。
3. 氧化反应:将乙烯气体与空气在高温和高压下通入反应装置,通过催化剂的作用将其氧化为甲醛。
4. 冷却和分离:将反应产生的甲醛蒸汽通过冷凝器冷却成液态,与副产物分离。
5. 提纯和脱水:通过减压蒸馏等方法将液态甲醛中的杂质去除,并进行脱水,提高甲醛的纯度。
以上是甲醛的两种常见生产工艺。
随着环境保护意识的提高,甲醛生产工艺也在不断优化,减少对环境的影响。
同时,相关行业也在研发和应用替代品,以减少甲醛在产品中的使用。
这些努力有助于降低甲醛对人体和环境的潜在风险。
甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程
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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。
光催化甲醇氧化成甲醛机理
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光催化甲醇氧化成甲醛是一个涉及多步骤的复杂过程,通常需要在催化剂的存在下进行。
光催化氧化利用光能激活催化剂,从而促进氧化反应的进行。
以下是光催化甲醇氧化成甲醛的一般机理:
1. 催化剂激活:光催化剂(如二氧化钛TiO2、ZnO、CdS等)在光照下被激发,产生电子-空穴对(e--h+)。
2. 电子转移:产生的电子可以转移到催化剂表面或反应物分子上,而空穴则留在催化剂表面。
3. 表面反应:在催化剂表面,电子和空穴可以参与氧化还原反应。
甲醇作为反应物,可以在催化剂表面被氧化。
4. 中间产物形成:甲醇氧化过程中可能形成中间产物,如甲醛、甲酸等。
这些中间产物可能会进一步氧化或转化为其他物质。
5. 产物释放:最终,氧化反应的产物(如甲醛)会从催化剂表面释放出来,完成整个反应过程。
6. 催化剂再生:在反应过程中,催化剂可能会发生中毒或失活,因此需要定期进行再生或替换。
光催化氧化反应的具体机理可能会因催化剂的种类、反应条件(如温度、压力、光照强度等)以及反应体系的成分而有所不同。
在实验室和工业应用中,通过调控反应条件可以优化光催化氧化过程,提高目标产物的选择性、收率和催化剂的稳定性。
甲醇脱氢生成甲醛 活化能
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甲醇脱氢生成甲醛活化能甲醇脱氢反应是一种重要的化学转化过程,通过该反应可以将甲醇转化为甲醛。
在这个过程中,活化能是一个关键的参数,影响着反应的速率和选择性。
本文将对甲醇脱氢生成甲醛的活化能进行探讨和研究。
首先,我们需要了解甲醇脱氢反应的基本原理。
甲醇脱氢反应是一种氧化还原反应,其化学方程式为CH₃OH → CH₂O + H₂。
在这个过程中,甲醇分子失去一个氢原子,并通过氧化还原反应转化为甲醛。
这个反应虽然看似简单,但是背后涉及到复杂的化学键断裂和形成过程,需要克服一定的能垒才能实现。
活化能是指在反应进行过程中,需要克服的能量障碍,也可以理解为反应进行到一定程度时需要的最小能量。
对于甲醇脱氢生成甲醛的反应来说,活化能的大小直接决定了反应速率的快慢。
活化能越低,反应速率就越快,反之则反应速率较慢。
因此,研究甲醇脱氢生成甲醛的活化能具有重要的科学意义和应用价值。
为了研究甲醇脱氢反应的活化能,科学家们通常采用理论计算和实验测定相结合的方法。
在理论计算方面,可以利用量子化学的方法计算出反应过程中产生的中间体和过渡态的结构、能量及其他性质,从而得到活化能的数值。
而在实验测定方面,可以通过催化剂设计和反应条件优化等手段,控制反应的速率和选择性,从而间接测定活化能的大小。
近年来,随着计算能力的不断提高和实验技术的不断进步,科学家们对甲醇脱氢生成甲醛的活化能进行了深入的研究。
他们发现,活化能不仅受到反应物和产物之间键级差异的影响,还受到溶剂和催化剂等因素的影响。
比如,固体催化剂通常能够降低反应的活化能,提高反应速率;而溶剂的种类和性质也会对活化能产生重要影响。
除了对活化能大小的研究外,科学家们还探讨了如何通过调控反应条件和设计新型催化剂等手段来降低活化能,提高甲醇脱氢生成甲醛反应的效率和选择性。
例如,一些研究表明,将催化剂的活性位点设计成与反应物的键合能匹配,可以有效降低反应的活化能,从而提高反应的速率和选择性。
甲醇氧化生产甲醛装置的工艺查定及分析(Ⅱ)
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吸收塔产品、 第二吸收塔尾气的量及分率 , 见文献[] 4。
吸 收 操 作 可 看 成 理 想 气 体 和 非 理 想 溶 液 之 间 的汽
式 中混合物浓度 由进 料中被液化组分的相对浓
度 确 定 。 甲醛 相 平衡 常 数 由式 ( ) 取 。 由 于 甲 酸 1求 甲醇 液 化量 很 小 , 定 k 时 活度 系数 可 取 l 确 . 。饱 和 蒸 汽 压 P 用 Anon 程 计 算 。 由 于 甲醇 和 甲 酸 的汽 液 相 . tie方 浓 度 较 低 , 算 中 取 + . . 3× 1 , ÷ 一 计 一8 5 O .
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将 反 应 产物 中液 化 部 分 的 量 F 看 成 甲 醛 ( ) 水 ( ) 1一 2
一
甲 醇 ( ) 甲酸 ( ) 个 组 分 的 混 合 物 . 耒 液 化 组 3一 4四 视
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甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程
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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。
甲醛生产危险有害因素
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甲醛生产危险有害因素甲醛生产危险有害因素甲醛可由甲醇在银、铜等金属催化下脱氢或氧化制得,也可由烃类氧化产物分出。
用作农药和消毒剂,制酚醛树脂、脲醛树脂、维纶、乌洛托品、季戊四醇和染料等的原料。
下面是yjbys店铺为大家带来的关于甲醛生产危险有害因素的知识,欢迎阅读。
1 火灾、爆炸危险1.1 甲醇是易挥发性液体,属于甲类火灾危险性物质,贮存不好或发生泄漏都可能发生燃烧、爆炸。
原料液体甲醇经蒸发器加热蒸发后变成甲醇蒸气,蒸发系统不得泄漏,否则在压力作用下甲醇气体以高速喷出,产生静电或遇明火,极易发生火灾爆炸。
气态甲醇与空气混合能形成爆炸性混合气体,一旦遇有明火、高温或静电火花就有爆炸、燃烧的危险。
气态甲醇的爆炸速度极大,火焰温度在1000℃以上,标准状况下,1m3气态甲醇完全燃烧,发热量高达数万千焦,爆炸所产生的冲击波超压与同能量的TNT爆炸产生的超压相似。
由于它燃烧热值大,爆炸速度快,瞬间就会完成化学性变化,破坏性特别强。
1.2 甲醇气与空气混合进入氧化器进行催化氧化反应和脱氢反应,反应温度在620℃~650℃,反应的总热效应属于强放热反应,氧化器径向和轴向都存在温差。
催化剂的载体往往是导热欠佳的物质,如果催化剂的导热性能良好,且气体流速又较快,则径向温差较小。
一般沿轴向温度分布都有一个最高温度,称为热点,热点温度过高,使反应选择性降低,催化剂作用变慢,甚至使反应失去稳定性或产生飞温。
生产甲醛的氧化器属于固定床反应器,床层温度分布受到传热速率的限制,可能产生较大温差,甚至引起飞温,导致火灾爆炸事故。
反应过程应中应控制好氧醇比(即氧气和甲醇的摩尔比)和水蒸气配比,防止超温。
随着温度升高,反应速度加快,转化率增加,放出的热量也随之增加,如不及时移走反应热,就会导致温度难以控制,产生飞温现象。
1.3 甲醛生产中有90%以上的甲醇参加氧化反应和脱氢反应,其余部分发生燃烧反应及甲醛的深度氧化等副反应,生成CO、CO2、H20、CH4和H2等,都是放热反应,增加了反应过程的总热量,有可能产生飞温,当温度达到甲醇或甲醛的自燃点时,就可能发生燃烧爆炸。
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甲醇催化氧化制甲醛及过程危险性分析
摘要:对甲醇常压催化氧化制甲醛反应过程可能产生的危险有害因素进行分析,并提出了相应的管控措施。
关键词:危险性措施分析
中国是世界上最大的甲醛生产国,其生产能力约占世界甲醛的总生产能力的21.5%。
进入20世纪90年代,我国甲醛工业得到了飞速发展,到1998年,总生产能力约300万吨。
我国目前的甲醛消费量约为世界的5%。
所以甲醛生产工艺在我国很普遍。
本文就甲醛生产过程中可能的危险性进行分析,并提出控制措施。
1 原料以及产品的危险特性
1.1甲醇的危险性
甲醇属易燃液体。
易挥发,在闪点温度以上,当蒸气与空气混合体积比为6.7~36.5%时,遇热、闪光、火焰和静电会发生中等程度的爆炸和有危害的火灾;污染地面时会渗入到地下水中,引起人畜中毒;甲醇的职业性接触危害程度为ⅲ级,属中度危害毒物(gb 5044-85)。
生产中吸入甲醇蒸气会引起中毒,但严重的甲醇中毒以误服为多见。
1.2 甲醛危险性
甲醛是原生质毒,接触后,即发生皮肤和粘膜强烈刺激作用。
可引起鼻炎、嗅觉丧失、咽喉炎和支气管炎,严重者可发生肺水肿等。
慢性毒性:长期接触低浓度甲醛蒸气,可有头痛、软弱无力等。
甲醛气体的着火温度(燃点)约为300℃,它与空气形成爆炸性混合
物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸危险。
2生产过程中危险性分析及相应防范措施
2.1工艺过程泄漏危险性分析
对于毒性物质,当其暴露程度达到百万分数量级,往往对人体就会有健康危险。
在生产过程中,贮罐、输送泵、取样孔和压力容器和管线等易发生泄露事故。
易燃可燃物质泄漏则会造成火灾爆炸等危险事故。
毒性物质的泄漏会对生命造成伤害。
甲醇,甲醛等具有火灾爆炸性和毒性的危险物料一旦泄漏如不及时采取措施就会发生事故造成惨重的代价。
(1)泄漏的预防措施
搞清了产生泄漏的原因,也就确定了防泄漏的措施。
为了提高可靠性,就应该构筑起阻止泄漏的层层防线。
a紧缩工艺过程:尽量缩小工艺设备,用危害性小的原材料和工艺步骤,简化工艺和装置,减小危险物存储量。
b生产系统密闭化:生产工艺中的各种物料流动和加工处理过程应该全部密闭在管道、容器内部。
密封结构设计应合理。
采用先进的密封技术,改进落后的、不完善的密封结构。
c正确选择材料和材料保护措施:材质要与使用的温度、压力、腐蚀性等条件相适应,能够满足耐高温、强腐蚀等苛刻条件。
d降额使用:对生产设施最大额定值的降额使用,是提高可靠性的重要措施。
设施的各项技术指标(特别是工作压力)是指最大
额定值,在任何情况下都不能超过,即使是瞬时的超过也不允许。
e合理的结构形式:结构形式是设计的核心,是由多种因素决定的。
正确选择连接方法,并尽量减少连接部位,阀门内漏可能造成反应失控,可设两个阀门串连以提高可靠性。
为防止误操作,各种物料管线应按规定涂色,以便区分。
阀门的开关应有明显标志,采用带有开关标志的阀门,对重要阀门采取挂牌、加锁等措施。
f设计应方便使用维修:设计时应考虑装配、操作、维修、检查的方便,同时也有利于处理应急事故和及时堵漏。
开关设在便于操作处。
阀门尽量设置在一起。
(2)发生泄露时的应急措施
a甲醇的泄漏处理:首先切断所有火源,戴好防毒面具与手套。
用水冲洗,对污染地面进行通风处理。
b甲醛的泄漏应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离.严格限制出入。
切断火源。
建议应急处理人员穿消防防护服。
尽可能切断泄漏源止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄漏。
用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。
也可以用大量水冲洗,使其稀释成不燃性混合物,洗水稀释后放入废水系统。
为防止大量泄漏,要构筑围堤或挖坑收容。
若已泄露,要有喷雾状水冷却和稀释蒸汽、保护现场人员、把泄漏物稀释成不燃物。
用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
2.2工艺过程火灾危险性分析
在甲醇催化氧化制甲醛的整个反应过程中,甲醇作为原料贯穿始
终,在反应器反应后生成甲醛,同时,又有一氧化碳,二氧化碳等副产物生成,这些物质有的具有火灾爆炸危险特性,对于易燃物质,环境浓度达到其燃烧极限范围内,便认为形成了燃烧气氛。
电热设备的工作温度一般都很高,其中泄漏是造成火灾事故的最主要原因。
(1)电热设备的防火措施
a小型电热设备应单独设在非燃烧材料的室内,并应采取通风散热、排风等措施。
b电热设备的功率比较大,为防止线路过载,最好采用单独的供电线路,使用耐火耐热的绝缘材料配线,并装设熔断器等保护装置。
c电热设备,应装设有温度、时间等控制和报警装置。
并应严格控制运行时间和温度。
d电热设备在使用和管理上,要注意防火安全,在电热设备通电使用时,一般不要轻易离开,应养成人走断电的习惯。
e根据电热设备的使用性质,配备必要的灭火器材,以便在发生火灾初期能及时扑灭。
(2)发生火灾时的应急措施
a甲醇发生火灾时的应急措施
消防人员必须穿戴防护服和防毒面具。
用二氧化碳、干粉、1211、抗溶泡沫、雾状水灭火。
以使用大量水灭火效果较好。
用雾状水冷却火场中的容器并保护堵漏人员。
b甲醛发生火灾时的应急措施
喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。
处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。
用水灭火是无效的。
2.3工艺过程其它可能危险分析
本反应温度较高,周围工作环境温度较高,使人员机体散热能力下降,体温升高。
体温升高将逐渐破坏机体内环境的稳定性,影响劳动能力。
而人体主要是靠汗液蒸发和气流的作用散热,大量的汗液流出导致水盐损失严重,常可导致循环衰竭和热痉挛甚至严重中暑。
由于温度较高,使设备的内容物对设备的腐蚀反应速度加快、作用力增强,从而会使设备的强度、性能降低。
温度对设备的影响还有热应力、热冲力、热点等。
这些都可能造成设备泄漏甚至破裂。
装置中存在着加热器。
因此,如果管道或设备保温做得不好,或者发生高温气体泄漏时,可能会造成人员高温灼伤或烫伤事故。
同时会连带发生中毒事故。
在生产装置中存在压力容器,压力管道等。
如果本身设计、安装存在缺陷;安全附件或安全防护装置存在缺陷或不齐全;在使用过程中如发生侵蚀、腐蚀、疲劳、蠕变等现象;也会发生事故。
当然,操作人员的“三违”现象也是导致事故发生的一个重要原因。
3 小结
甲醛生产工艺过程的危险因素较多,对工艺过程中的风险识别和控制是十分重要的,它是一项系统复杂的工作,需要坚实的专业基
础和科学合理的管控方法,从而消除或减少生产过程中的危险,保证人员、财产安全。