甲醛的课程工艺设计

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甲醛工艺设计

甲醛工艺设计

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4.6.2 设计要求 确定塔体和封头的厚度。
确定裙座以及地脚螺栓的尺寸。
4.6.3 设计方法步骤
4.6.3.1 材料选择
设计压力为:P = 0.3MPa,属于低压设备,一类容器,介质腐蚀性未提特殊要
求。选用 20R 作为塔体的材料。
11.4.3 吸收工段
由物料衡算知:一吸塔甲醛吸收率为 90%,一吸塔吸收甲醛量为:2112(kg),二吸塔吸收甲醛量为
232.2(kg),HCOOH 量少,计算中忽略不计。
表 11-24 入、出塔各气体的组分量及组成
物料名称
入塔气流量 kmol/h
入塔气组成 mol 分率
被吸收量 kmol/h
出塔气流量 kmol/h
4.5.3 富液出塔管、回流液入塔管
取φ 133×9 u = 1.8 (m/s)
4.5.4 人孔
取 Dg500
4.6 吸收塔设计
4.6.1 已知条件
塔体内径:D = 2000mm,塔高:H = 16m 设计压力:P = 0.3MPa 设计温度:t = 100℃ 介质为 37%的甲醛水溶液 腐蚀裕量:c2 = 2mm
x2 = 0.098, y2 = 0.041 代入上式解得:Ls = 150.8(kmol/h) 把上式整理得:
3
即:
GB ( y y2 ) x2 X Ls 1 y 1 y2 1 x2
1 GB ( y y2 ) x2 Ls 1 y 1 y2 1 x2
X 1.22y 0.055 1.11 0.11y
已知:塔底截面:x1 = 0.2654, y1 = 0.192 塔顶截面:x2 = 0.098, y2,=0.041
在其间再任意取三个截面,先设定 y 值,再计算出 x 值

【良心出品】甲醛,课题设计任务书

【良心出品】甲醛,课题设计任务书

化工与材料工程学院毕业设计任务书(工艺设计类)学院专业班(学号)同学:现给你下达毕业设计任务如下,要求你在预定时间内,完成此项任务。

一、设计题目:年产###万吨甲醛的生产工艺设计二、设计主要内容:1.装置的物料衡算;2.装置的热量衡算;3.装置典型设备的工艺计算以及选型;4.管道及仪表流程图(PID图)(1张);5.设备布置图(1张);6.成本核算及初步技术经济评价;7.设计说明书。

三、产品主要规格与参数尾气组成四、原材料及辅助材料主要规格备注中应注明运入装置方式(桶式、槽车、管道进入)五、生产条件(包括年操作日、生产方式及其它限制性条件)1、连续生产,四个班组三班倒;2、年操作日为300日,7200 h;六、基础条件1.建设地点(地址与其它限制性要求):建设地点自定。

七、设计中主要参考资料(包括参考书、资料、规范、标准等)1.中国石化集团上海工程有限公司编. 化工工艺设计手册(上、下册)(第三版). 化学工业出版社,2003.2.时钧,汪家鼎,余国琮,陈敏恒编. 化学工程手册(第二版). 化学工业出版社,1996.3.马沛生编著. 石油化工基础数据手册(第一版). 化学工业出版社,1993.4.黄路,王保国编. 化工设计(第一版). 化学工业出版社,2001.5.贺匡国主编. 化工容器及设备简明设计手册(第二版). 化学工业出版社,2002.6.化工部化工工艺配管设计技术中心站.化工工艺设计施工图内容和深度统一规定(HG 20519-2009). 化工部工程建设标准编辑中心,2010.7.陈志平等编,搅拌与混合设备设计选用手册.化学工业出版社,2004.九、本设计必须完成的任务:1.调查研究、查阅文献和搜集资料;2.阅读和翻译与课题内容有关的外文资料(外文翻译不能少于0.5万汉字);3.撰写文献综述,确定实施方案和分析检测方法;4.工艺流程说明及论述;5.工艺计算;6.安全和环保、经济及社会效益说明;7.撰写毕业设计说明书;8.绘制图纸(执行HG 20519-2009标准)。

甲醛生产工艺设计1

甲醛生产工艺设计1

摘要甲醛是一种重要的有机化工原料,主要用于生产酚醛树脂(PP)、脲醛树脂(UF)等,还可用作杀菌剂、消毒剂、防腐剂、溶剂、还原剂以及尿素—甲醛型缓效肥料等,在农业、水处理、涂料、医药以及染料等方面具有广泛的用途。

本套设计是根据国内甲醛工业现状、产品要求,采用铁、钼、钒等金属氧化物作为催化剂,在“铁钼法”传统生产工艺的基础上,设计出具有创新性“铁钼法”工艺,反应原理简单,所得产品纯度高,污染少的一套装置。

关键词:铁钼法,原理方法,工艺设计,尾气循环,物料衡算引言甲醛用途非常广泛,合成树脂、表面活性剂、塑料、橡胶、皮革、造纸、染料、制药、农药、照相胶片、炸药、建筑材料以及消毒、熏蒸和防腐过程中均要用到甲醛,可以说甲醛是化学工业中的多面手,但任何东西的使用都必须有个限量,有一个标准,一旦使用超越了标准和限量,就会带来不利的一面。

国外甲醛衍生产品多达近百种。

甲醛生产企业应根据本地区的原料及产品供求情况,不失时机和因地制宜的发展一些附加值更高的甲醛衍生产品,加快甲醛衍生产品的品种及其生产技术的发展进程。

与此同时,应重点关注催化剂性能的改进和提高工作,大力加强业已成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料的推广应用,不断提高装置的技术含量,加大技术进步力度。

本次设计在“铁钼法”传统生产工艺的基础上,设计出“尾气循环工艺”、“热量循环工艺”等多种改良创新性节能、环保的新型“铁钼法”工艺,解决了实际生产中尾气、热量的再次利用。

由于甲醛是有毒有害气体,生产过程中一定要注意环保,尾气和废碱,废酸必须经过处理达排放标准后才能排放。

这次设计有成功也有不足。

对所需的各种参数都做到了有据可查,计算过程有理有据。

从铁钼催化法甲醛生产工艺设计流程出发,系统的进行了物料衡算,但是,由于此设计资料有限,反应器的动力学模型无法建立,不能进行反应器设备设计,又因为自身水平的限制,尽管已尽最大努力,最终不足之处仍然存在,希望大家批评指正。

一、甲醛生产的目的及意义甲醛是脂肪族等系列中最简单的醛,化学性质十分活泼,可合成多种化合物,是重要的大宗基本化工原料之一,广泛应用于化工、医药、染料和农业等领域,大部份用作脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺—甲醛树脂的原料,还可用作生物合成香料、合成炸药、合成螯合剂、合成助剂以及合成重要的中间体等,甲醛的用途分布为图1所示。

年产25万吨甲醛生产工艺设计设计

年产25万吨甲醛生产工艺设计设计

中国矿业大学银川学院本科毕业设计(2015届)题目年产 2.5 万吨甲醛生产工艺设计系别化学工程系专业煤化工年级11 级 2 班学生姓名魏杰指导教师张霞年月日本设计为年产2.5 万吨37%甲醛水溶液的生产工艺设计,本设计采用银催化法工艺,根据设计要求对工艺流程进行了选择与论证,对整个装置进行了物料与能量的衡算,对主要设备和管道进行了设计及选型,同时对本装置安全生产与“三废”治理作了相关讨论。

关键词: 甲醛: 甲醇: 氧化: 工艺: 电解银:甲醛是重要的有机化工基础原料,是甲醇最重要的衍生物产品之一,甲醛的用途十分广泛,主要用于生产脲醛、酚醛、聚甲醛和三聚氰胺等,也用于生产医药产品、农药和染料以及消毒剂、杀菌剂、防腐剂等。

目前甲酴的生产均采用甲醇为原料,银催化剂,经空气氧化得到,其浓度为37%左右,其余为水,含甲醛40%、甲醛80%的水溶液叫做福尔马林,是常用的杀菌剂和防腐剂。

甲醛是脂肪族中的最简单的醛,化学性质十分活泼。

甲醛最早由俄国化学家A.M.Butlerov 于1895 年通过亚甲基二乙酯水解制得。

1868 年,A.M.Hoffmann 使用铂催化剂,用空气氧化甲醇合成了甲醛,并且确定了它的化学特性。

1886年Loews使用铜催化剂和1910 年Blank 使用银催化剂使甲醛实现了工业化生产。

1910 年,由于酚醛树脂的开发成功,使甲醛工业得到了迅猛的发展。

随着甲醛工业生产的不断扩大和甲醛产品的深入研究,其生产工艺的日渐完善,对甲醛生产设备的要求也在不断提高。

工业甲醛生产典型的有机合成工艺,在我国已有近五十年的历史。

我国的甲醛生产技术无论在装置技术、催化剂的改进、还是余热利用方面都已有了长足的进步,其主要技术经济指标已过到国际上同类生产工艺先进水平。

从我国甲醛的生产现状看,结合毕业实习的相关内容,此设计采用的是银催化剂氧化生产甲醛的生产工艺流程。

在整个设计过程中,按照设计任务书的要求,对年产2.5 万吨甲醛装置进行了完整的物料衡算与热量衡算,对工艺过程中的主要设备进行了较为详细的工艺计算。

甲醛生产工艺设计1

甲醛生产工艺设计1

摘要甲醛是一种重要的有机化工原料,主要用于生产酚醛树脂(PP)、脲醛树脂(UF)等,还可用作杀菌剂、消毒剂、防腐剂、溶剂、还原剂以及尿素—甲醛型缓效肥料等,在农业、水处理、涂料、医药以及染料等方面具有广泛的用途。

本套设计是根据国内甲醛工业现状、产品要求,采用铁、钼、钒等金属氧化物作为催化剂,在“铁钼法”传统生产工艺的基础上,设计出具有创新性“铁钼法”工艺,反应原理简单,所得产品纯度高,污染少的一套装置。

关键词:铁钼法,原理方法,工艺设计,尾气循环,物料衡算引言甲醛用途非常广泛,合成树脂、表面活性剂、塑料、橡胶、皮革、造纸、染料、制药、农药、照相胶片、炸药、建筑材料以及消毒、熏蒸和防腐过程中均要用到甲醛,可以说甲醛是化学工业中的多面手,但任何东西的使用都必须有个限量,有一个标准,一旦使用超越了标准和限量,就会带来不利的一面。

国外甲醛衍生产品多达近百种。

甲醛生产企业应根据本地区的原料及产品供求情况,不失时机和因地制宜的发展一些附加值更高的甲醛衍生产品,加快甲醛衍生产品的品种及其生产技术的发展进程。

与此同时,应重点关注催化剂性能的改进和提高工作,大力加强业已成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料的推广应用,不断提高装置的技术含量,加大技术进步力度。

本次设计在“铁钼法”传统生产工艺的基础上,设计出“尾气循环工艺”、“热量循环工艺”等多种改良创新性节能、环保的新型“铁钼法”工艺,解决了实际生产中尾气、热量的再次利用。

由于甲醛是有毒有害气体,生产过程中一定要注意环保,尾气和废碱,废酸必须经过处理达排放标准后才能排放。

这次设计有成功也有不足。

对所需的各种参数都做到了有据可查,计算过程有理有据。

从铁钼催化法甲醛生产工艺设计流程出发,系统的进行了物料衡算,但是,由于此设计资料有限,反应器的动力学模型无法建立,不能进行反应器设备设计,又因为自身水平的限制,尽管已尽最大努力,最终不足之处仍然存在,希望大家批评指正。

一、甲醛生产的目的及意义甲醛是脂肪族等系列中最简单的醛,化学性质十分活泼,可合成多种化合物,是重要的大宗基本化工原料之一,广泛应用于化工、医药、染料和农业等领域,大部份用作脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺—甲醛树脂的原料,还可用作生物合成香料、合成炸药、合成螯合剂、合成助剂以及合成重要的中间体等,甲醛的用途分布为图1所示。

年产25万吨甲醛生产工艺设计

年产25万吨甲醛生产工艺设计

甲醛(CH₂O)是一种重要的有机化工产品,广泛应用于树脂、涂料、纤维、塑料、医药和农药等领域。

本文将介绍一个年产25万吨甲醛的生产工艺设计。

一、工艺流程该生产工艺采用甲烷与空气氧在催化剂的作用下反应得到甲醛。

具体工艺流程如下:1.原料准备:从工厂和市场采购纯净的甲烷和氧气,确保原料的纯度和稳定性。

2.反应器:将甲烷和氧气进料到反应器中,在催化剂的作用下进行气相氧化反应。

反应器采用立式设计,由不锈钢制成,具有良好的耐腐蚀性和压力稳定性。

3.分离器:将反应产物经过冷却和分离处理。

在分离器中,甲醛被冷却后液化,分离出甲醛和残余的甲烷、氧气和其他杂质气体。

4.精馏塔:利用精馏原理将上一步得到的甲醛进一步纯化。

在精馏塔中,甲醛被加热蒸发,然后通过冷凝冷却成液体,并收集得到纯净的甲醛产品。

5.废气处理:将分离器中产生的残余气体进行处理。

这些气体包括未被完全反应的甲烷和氧气以及其他杂质气体,需要进行净化和排放处理,以符合环保要求。

二、操作条件和参数1.反应器温度:根据催化剂的要求和反应速率的最佳条件,反应器温度设置在300-400摄氏度之间。

2.反应器压力:根据反应的平衡常数和催化剂的要求,反应器压力设置在2-5兆帕之间。

3.催化剂选择:合适的催化剂对甲醛的产率和选择性有重大影响。

通常使用金属催化剂,如银、铜、钯等。

4.原料比例:根据反应的化学计量比,确定甲烷和氧气的进料比例,以保证反应的充分进行。

5.冷却温度:在分离器中,甲醛被冷却后液化,冷却温度一般为15-25摄氏度,以保证甲醛的液化。

三、安全措施1.原料检测:在进料前对甲烷和氧气进行检测,确保其纯度和稳定性。

2.反应器控制:监测和控制反应过程中的温度、压力和进料速率等参数,避免过渡反应和事故发生。

3.废气处理:建立完善的废气处理系统,确保废气中污染物的去除和排放的合规性。

4.防爆措施:由于甲醛具有易燃易爆的特性,需要在生产过程中加强防爆措施,使用防爆设备和控制系统。

甲醛生产工艺设计

甲醛生产工艺设计

甲醛生产工艺设计
甲醛是一种重要的化工原料,广泛应用于树脂、合成纤维、橡胶、塑料等行业,因此甲醛生产工艺设计非常重要。

下面我会介绍一个常用的甲醛生产工艺设计。

1. 原料准备:甲醇和空气是甲醛生产的主要原料,因此需要准备充足的甲醇和空气供应。

2. 催化剂选择:甲醛的生产是通过将甲醇在催化剂的作用下氧化为甲醛。

常用的催化剂包括银催化剂、氯化亚砜催化剂等,选择适当的催化剂对提高甲醛生产效率和质量非常重要。

3. 生产过程:甲醇和空气通过一定比例进入反应器,在催化剂的作用下进行氧化反应。

反应器通常采用高温高压的条件,确保反应的进行。

同时,需要控制反应的温度和压力,以保证反应的效果和安全。

4. 产物分离和纯化:甲醛生产过程中还会伴随着一些副产物的生成,需要对产物进行分离和纯化。

常用的方法包括蒸馏、吸附、冷凝等,可以将甲醛和其他组分分离开来,得到高纯度的甲醛。

5. 安全控制:甲醛作为一种有毒有害物质,工艺设计中需要注意安全控制。

采取合适的工艺措施,确保工艺操作人员的安全。

例如,需要对生产装置进行密封处理,以减少有毒气体的泄漏;安装监测仪器,实时监测关键参数,及时发现异常情况。

以上就是一个常用的甲醛生产工艺设计的概述。

当然,实际的甲醛生产工艺设计还需要结合具体的企业条件、工艺设备等方面进行详细设计。

在设计过程中,还需要充分考虑安全性、经济性和环保性,并根据实际情况进行调整和优化,以达到高效、稳定、可持续生产的目标。

甲醛吸收课程设计

甲醛吸收课程设计

甲醛吸收课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解甲醛的基本性质、用途及危害。

2. 学生能够掌握甲醛吸收的原理及方法。

3. 学生能够了解甲醛在生活环境中的来源及影响。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的甲醛吸收实验。

2. 学生能够通过观察、分析实验现象,提出改进甲醛吸收效果的建议。

3. 学生能够运用科学方法,对甲醛相关问题进行探究和解决。

情感态度价值观目标:1. 学生认识到化学知识在实际生活中的重要性,增强学习化学的兴趣。

2. 学生关注室内空气质量,养成环保意识,积极参与甲醛污染防控。

3. 学生通过小组合作,培养团队协作精神,提高沟通与表达能力。

课程性质:本课程为化学学科,结合生活实际,注重实践操作与理论知识的结合。

学生特点:六年级学生具有一定的化学基础知识,好奇心强,善于观察,喜欢动手操作。

教学要求:教师应注重引导学生主动探究,激发学生兴趣,将理论知识与生活实际相结合,培养学生的实践能力和环保意识。

通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活中,提高解决问题的能力。

二、教学内容1. 甲醛的基本性质:包括甲醛的物理性质、化学性质,以及其在常温下的存在形态。

相关教材章节:第三章“有机物的性质”第二节“醛、酮的性质”。

2. 甲醛的危害及来源:介绍甲醛对人体健康的危害,如刺激呼吸道、诱发癌症等;以及甲醛在家庭、学校等场所的常见来源。

相关教材章节:第四章“环境化学”第一节“室内环境污染”。

3. 甲醛吸收原理及方法:讲解活性炭吸附、化学吸收等甲醛吸收方法,以及其作用机理。

相关教材章节:第五章“化学实验技能”第三节“物质的分离与提纯”。

4. 甲醛吸收实验设计:指导学生设计实验,观察不同吸收剂对甲醛的吸收效果。

相关教材章节:第五章“化学实验技能”第四节“实验设计与评价”。

教学内容安排与进度:第一课时:甲醛的基本性质及危害第二课时:甲醛的来源及吸收原理第三课时:甲醛吸收实验设计与操作第四课时:实验结果分析及讨论三、教学方法本课程采用以下教学方法,旨在激发学生的学习兴趣,提高学生的实践能力和创新思维:1. 讲授法:教师通过生动的语言、形象的表达,讲解甲醛的基本性质、危害及吸收原理等理论知识,为学生奠定扎实的理论基础。

年产10万吨甲醛的生产工艺设计

年产10万吨甲醛的生产工艺设计

年产10万吨甲醛的生产工艺设计摘要甲醛作为为人熟知且用途广泛的基础化学品,一直以来都是人类化学生产工艺中不可或缺的部分。

本次设计主要通过银化法制备甲醛的生产工艺进行年产量十万吨的甲醛制备设计,通过对工艺技术的优化寻求最大利益效应的甲醛成品的生产。

最终得到主要为37%等浓度的不同甲醛产品以满足不同下游需求。

本次设计主要通过对目标的各类物料,热量衡算以及对生产工艺流程的各项设备的相关设计,其中也包括对车间的厂房的布置内容。

最后是对工艺的三废处理等问题进行研究。

综合经济考虑估算大致收益以得出该设计思路的可行性。

详细均在文中有述。

关键词:甲醛生产工艺;银化法;尾气循环法;铁钼法制甲醛;工艺优化第1章生产工艺1.1 生产工艺介绍在甲醛生产工艺技术中以甲醇作为主要的原料进行生产,其中又按催化剂的不同,对该技术分为银法和铁钼法两大不同的生产工艺。

其中银法甲醛生产工艺作为世家采用占达70%的工艺技术作为本次设计的主要研究对象,同时其工艺技术也较为成熟。

该方法主要由以下类型构成,如甲醛生产工艺、废气循环法、传统银法等等,其中,前者对本征控制技术的要求较高,在新兴工艺的范畴之内。

以原料配置工艺为例,包括空气、甲醛等等,其主要分为配制后蒸发、蒸发后配制等类型,两者之间存在显著差异。

从吸收层面来说,形式也呈现出多样化的特点,包括并流吸收、双塔吸收等等,步骤各不相同。

除此之外,站在装置的角度上,在余热利用过程中,随着利用形式的改变,工艺步骤也会产生相应的变化,可以有效避免能量浪费等现象。

1.2 银化甲醛工艺的对比(1)甲醇过量氧化法甲醇过 量氧化法就是银催化氧化法,在使用该方法的过程中,需要借助银网丝的功能实现催化的目的,从而确保甲醛含量达到要求,与此同时,反应温度也可以控制在六百摄氏度到七百二十摄氏度之间。

(2)空气过量氧化法该方法也具备铁钼催化氧化法的称呼,若甲醛没有达到标准,而空气含量已经超过既定要求,才会形成相应的化学反应。

甲醛的课程工艺设计

甲醛的课程工艺设计

甲醛的课程⼯艺设计前⾔甲醛是重要的有机化⼯基础原料,是甲醇最重要的衍⽣物产品之⼀,甲醛的⽤途⼗分⼴泛,主要⽤于⽣产脲醛、酚醛、聚甲醛和三聚氰胺等,也⽤于⽣产医药产品、农药和染料以及消毒剂、杀菌剂、防腐剂等。

⽬前甲酴的⽣产均采⽤甲醇为原料,银催化剂,经空⽓氧化得到,其浓度为37%左右,其余为⽔,含甲醛40%、甲醛80%的⽔溶液叫做福尔马林,是常⽤的杀菌剂和防腐剂。

甲醛是脂肪族中的最简单的醛,化学性质⼗分活泼。

甲醛最早由俄国化学家A.M.Butlerov于1895年通过亚甲基⼆⼄酯⽔解制得。

1868年,A.M.Hoffmann使⽤铂催化剂,⽤空⽓氧化甲醇合成了甲醛,并且确定了它的化学特性。

1886年Loews使⽤铜催化剂和1910年Blank使⽤银催化剂使甲醛实现了⼯业化⽣产。

1910年,由于酚醛树脂的开发成功,使甲醛⼯业得到了迅猛的发展。

随着甲醛⼯业⽣产的不断扩⼤和甲醛产品的深⼊研究,其⽣产⼯艺的⽇渐完善,对甲醛⽣产设备的要求也在不断提⾼。

⼯业甲醛⽣产典型的有机合成⼯艺,在我国已有近五⼗年的历史。

我国的甲醛⽣产技术⽆论在装置技术、催化剂的改进、还是余热利⽤⽅⾯都已有了长⾜的进步,其主要技术经济指标已过到国际上同类⽣产⼯艺先进⽔平。

从我国甲醛的⽣产现状看,结合毕业实习的相关内容,此设计采⽤的是银催化剂氧化⽣产甲醛的⽣产⼯艺流程。

在整个设计过程中,按照设计任务书的要求,对年产3万吨甲醛装置进⾏了完整的物料衡算与热量衡算,对⼯艺过程中的主要设备进⾏了较为详细的⼯艺计算,同时也对装置的技术经济状况进⾏了初步估计。

由于本⼈能⼒有限,加上时间较为仓促,在整个设计中难免有错误和不⾜之处,敬请⽼师和同⾏批评指正。

⼆、设计依据及原则(2.1)设计依据CH2O+CO+H2→HOCH2CHO(2.2)设计指导思想和设计原则主要从能耗、投资、环境等因素考虑。

三、产品⽅案(3.1)产品名称和性质产品名称:甲醛化学分⼦式:HCHO 分⼦量:30.03产品性质A.物理性质甲醛⼜称蚁醛,是⽆⾊有强烈刺激性⽓味的⽓体,对空⽓的⽐重为1.06,略重于空⽓,易溶于⽔、醇和醚,甲醛在常温下是⽓态,通常以⽔溶液形式出现。

年产4万吨甲醛工艺设计[1]

年产4万吨甲醛工艺设计[1]

年产4万吨甲醛工艺设计[1]
一、工艺流程
1.甲醛原料制备:将氢氧化钠溶解于水处理后的表面水中,加入催化剂然后投入到反应釜内,加热至反应温度100℃,以碳酸钠为调节剂,进行水合反应,生成甲醛原料;
2.甲醛蒸气精馏:将甲醛原料蒸汽经过蒸汽路管网和换热器蒸发,再投入精馏塔,利用比重差进行分馏,从而得到甲醛产品;
3.甲醛冷凝:把甲醛产品蒸汽经过空气冷凝器冷却,液态甲醛经过调节器调节到一定的温度及液位,然后放入高压储罐,稳定储存;
4.甲醛气体回收:将蒸发的甲醛气体经过气回收系统进行回收,然后把甲醛经过调节器调节到一定的温度及液位,最后放入低压储罐,进行稳定储存;
5.甲醛生产纯化:将低压储罐中的甲醛产品进行纯化,利用蒸汽送进精馏塔中进行进一步的精炼,得到纯净的工业级甲醛,并将其储存到高压贮存仓库中;
6.甲醛转运:将纯净甲醛从高压贮存仓库中运输到用户指定的地点,以完成一次生产过程。

二、工艺特点
1.采用高效的蒸发精馏工艺:采用蒸汽路管网、换热器和精馏塔将甲醛原料进行精馏,将甲醛提纯至90%以上,从而提高了甲醛的生产率;。

年产4万吨甲醛装置的初步工艺设计

年产4万吨甲醛装置的初步工艺设计

一、项目概况
1、工艺介绍
甲醛(CH2O)是由甲醇(CH3OH)和氧气(O2)反应制备的一种卤化物,通常采用两步法制备。

(一步法制备甲醛,利用催化剂发生甲醇氧化
反应,得到甲醛,但反应效率低,不能满足实际生产要求)。

本工艺采用
的是两步法制备甲醛,包括甲醇脱氢和甲醇氧化两个反应过程。

2、生产能力
本装置的年产能力为4万吨。

二、工艺流程
1、甲醇脱氢过程
甲醇通过管道输入反应器,加入氢气,由反应器内脱氢催化剂催化,
在550℃~650℃的高温环境下进行反应,脱氢产物和副产物经冷凝器冷
却分离,得到混合气体。

2、甲醇氧化过程
混合气体由反应器进入氧化塔,在顶部添加氧气,由氧化催化剂催化,反应温度为300℃~350℃,利用氧化塔内温度上升、压降和氧化催化剂
触发剂的作用,在塔内发生反应,甲醇氧化为甲醛,得到的甲醛混合物经
氧化塔下部的冷凝器冷却进行分离,得到甲醛产品。

三、关键设备
1、甲醇脱氢反应器
用于反应甲醇和氢气,把甲醇转化为混合气体。

反应器选用重(稀)
铬酸钾催化剂,反应器的反应温度为550℃~650℃,压力维持在 2.0MPa。

2、氧化塔
用于反应混合气体,把甲醇氧化为甲醛。

甲醛工艺流程

甲醛工艺流程

甲醛工艺流程
《甲醛工艺流程》
甲醛是一种广泛用于化工生产和家居装饰的化学品,其工艺流程主要包括原料准备、反应制备、纯化和成品包装等环节。

在甲醛的生产工艺中,甲醛是通过甲烷氧化制得。

首先,甲烷和空气以一定比例混合,进入预热炉加热至1000℃以上,然
后进入换热器,与锆催化剂反应生成氢和一氧化碳,接着进入蒸汽冷却。

最后,氢和一氧化碳以甲醛的形式得到收集。

接下来是甲醛的纯化工艺。

甲醛的纯化主要利用蒸馏法进行,首先将甲醛产物混合物加压,然后投入蒸馏塔,在不同温度下进行精馏,得到不同级别的甲醛产品。

经过纯化后的甲醛产品,质量更加纯净。

最后是甲醛成品的包装。

一般来说,甲醛成品会被灌装入标有产品信息的钢瓶中,并通过密封、抗压等措施进行包装。

总的来说,甲醛工艺流程是一个复杂的生产过程,需要各种设备和工艺的协同作用。

同时也需要相关生产企业严格遵守国家相关的安全生产标准和环保要求,确保甲醛产品的质量和安全。

年产3万吨甲醛工艺设计

年产3万吨甲醛工艺设计

一、总体技术经济指标
1.实施单位:XXXXX
2.发电量:最小3×10^4千瓦时
3.甲醛产量:3×10^4吨/年
4.厂用电率:90%
5.气体消耗量:3.7×10^4立方米/年
6.酸性废水负荷:1.5×10^3立方米/年
7.固体废物负荷:6×10^3吨/年
二、工艺流程
1.原料准备
本工艺采用聚氯乙烯(PVC)作为原料,其初始质量分数为99.9%以上。

原料经过筛分、破碎处理后运至入料口,经过磨机、碎料机破碎处理后,再经过型料机后分成片状物,备用。

2.反应
a.预处理
将片状物材料经过前处理反应器,加入磷酸、四氟乙烷酸钠及抗氧剂,在130-150℃、压力1.5Mpa的条件下,反应1~2小时,使原料材料颗粒
度细化,其中磷酸发生水解反应,产生磷酸根和氢氧化钾,以及氢氧化钙
的混合液,产生的磷酸根可促使实现分子链氧化,从而降低了氧化反应的
温度,从而达到改变材料分子结构的目的。

b.甲醛氧化反应
将处理后的原料材料运至氧化反应釜,加入相应的磷酸根及氢氧化钙储存液,以及氢氧化钾及硫酸,在220-240℃、压力2.5MPa的条件下,反应6~8小时,使原料聚氯乙烯和氢氧化钾发生氧化反应,生成甲醛、水及其他副产物,从而实现甲醛制备的目的。

3.产物回收。

甲醛生产工艺

甲醛生产工艺

第一节甲醛生产工艺1.尾气循环工艺甲醛生产传统工艺由甲醇蒸发、混合气过热、过滤、阻火后,甲醇进行氧化、吸收,生产的甲醛浓度可达37%。

随着甲醛下游产品的开发和节能减排工作的开展,越来越多的企业希望把甲醛浓度提高,为此开发了尾气循环流程。

其目的用尾气代替水蒸气带热,减少配料蒸汽量。

由于系统中水份少了,甲醛浓度就可以大幅度提高至50%左右。

并且副产蒸汽量也得到了提高。

尾气循环法流程图2.低转化无醇工艺在传统的甲醇氧化生产中,甲醇氧化过程反应温度在650℃条件下进行,反应过程伴随着CO2、CO等副反应生成。

同时,成品甲醛中残留1%甲醇,这些都会增加甲醇的消耗。

低转化无醇工艺就是将反应温度降低,减少副反应生成,而未转化的甲醇通过精馏加以回收。

这样即降低甲醇消耗,又提高了甲醇浓度。

低转化无醇工艺流程图3.烟气循环工艺尾气中除了CO2、CO、CH4、CH2OH、CH2O外还有18-20%氢气,氢气在氧化时有还原作用,同时还会消耗甲醇生成CH4等副反应。

氢气存在还会抑制脱氢反应的进行,增加甲醇消耗量,因此我们开发了烟气循环工艺。

烟气主要成分是N2和CO2等惰性气体,甲醇转化时不参与反应,而且能抑制CO2、CO、CH4、HCOOH等生成:CO2能降至2.2-2.8%,CO能降至0.1-0.3%,CH4能降至0.1-0.2%,合计节约甲醇8-10kg/t。

同时烟气中含有5-10%过量氧气,能提高产量10-20%,副产蒸汽能提高10%,电耗下降4-6KW.h/t。

烟气循环工艺与其他工艺比较序号名称单位传统工艺尾气循环工艺低转化无醇工艺烟气循环工艺最新生产工艺1 质量甲醛% 37 37-45 37-45 37-50 37-50 甲醇% 1-2 ≤1≤0.5≤0.5≤0.2甲酸% ≤0.02≤0.01≤0.01 ≤0.01≤0.012 消耗甲醇Kg/t ≤450≤445≤440≤440≤440循环水t/t 70 50 60 50 50 电kwh/t 28 30 27-28 26 253 工艺指标氧醇比mol 0.38-0.41 0.38-0.45 0.35-0.38 0.38-0.43 0.38-0.41 氧温℃640-660 640-660 600-630 620-640 610-640 转化率低较好最低高高安全性好好好好好4 外供蒸汽Kg/t 330-350 400-500 330-400 500-600 500-7005 热量综合利用差较好较好好好6 投资较高高高较高低7 生产能力% 100 100 90 120 110烟气循环法流程图综上所述,烟气循环工艺各项指标均优于其他工艺,是值得推广的一项新工艺、新技术。

生物工程毕业设计年产4万吨甲醛工艺设计

生物工程毕业设计年产4万吨甲醛工艺设计

生物工程毕业设计年产4万吨甲醛工艺设计随着科技的不断进步和人们对环境保护的日益重视,生物工程领域出现了越来越多的创新和发展。

在这个背景下,本文将探讨一种生物工程毕业设计,即年产4万吨甲醛工艺设计。

一、引言甲醛是一种常见的化学品,广泛应用于家居、建筑材料、医药等多个领域。

然而,传统的甲醛生产工艺存在着一系列环境污染问题,例如高能耗、大量废气排放等。

因此,通过生物工程技术进行甲醛生产具有重要的意义和潜力。

二、工艺设计方案1. 选择合适的生物工程菌种在设计生物工程毕业设计年产4万吨甲醛工艺时,选择合适的菌种是至关重要的。

菌种应具有高效率的甲醛生产能力,同时对环境友好。

通过对不同菌种的筛选和试验,可以确定最适合的菌种。

2. 优化菌种培养条件菌种的培养条件对于甲醛的产量和产质量具有重要的影响。

因此,在工艺设计中,需要进行菌种培养条件的优化。

这包括培养基的成分设计、培养温度、pH值等参数的调控。

通过优化这些条件,可以提高甲醛的产量和产质量。

3. 提高废物利用效率在甲醛的生产过程中,会产生大量的废物和副产物。

为了减少环境污染和资源浪费,需要设计合理的废物处理方案。

一种可能的方案是将废物进行高效利用,例如作为有机肥料、生物能源等。

4. 应用智能控制技术为了实现生物工程毕业设计年产4万吨甲醛的目标,还需要应用智能控制技术。

该技术可以对生产过程进行精确监控和控制,以实现最佳的产量和质量。

智能控制技术还可以提高生产的自动化程度,减少人力成本。

5. 环境风险评估和管理在设计甲醛生产工艺时,需要进行环境风险评估和管理。

这涉及对工艺中可能产生的环境污染物进行评估和控制。

通过合理的设计和管理措施,可以降低生产过程对环境的影响。

三、实施方案和预期效果1. 实施方案根据以上的工艺设计方案,可以制定实施方案。

这包括选定菌种、确定优化培养条件的方法、设计废物处理方案、应用智能控制技术等。

同时,还需要制定实施计划和时间表,确保顺利实施毕业设计。

甲醛工艺流程设计

甲醛工艺流程设计

甲醛工艺流程设计**介绍**本文档旨在提供关于甲醛工艺流程设计的详细信息。

通过了解甲醛的特性和相关工艺参数,我们将提供一个简单而高效的工艺流程设计方案。

**甲醛的特性**甲醛是一种无色、刺激性气味的化学物质,广泛应用于各种工业和消费品中。

它具有良好的化学稳定性和挥发性,但同时也有一定的毒性和危害性。

**工艺流程设计****原料准备**在甲醛工艺流程中,原料的准备至关重要。

常见的原料包括甲醇和氧气。

确保原料的纯度和质量,以确保最终产品的稳定性和质量。

**反应器设计**反应器是甲醛生产过程中的核心设备。

合理的反应器设计可以提高反应效率和产量。

选择适当的反应器类型,并确保充分控制反应温度和压力的条件。

**工艺参数控制**在工艺流程中,严格控制工艺参数是确保甲醛生产质量的关键。

关注以下几个重要参数:- 温度:根据反应动力学原理,控制适当的温度范围以确保反应效果。

- 压力:在合适的压力下进行反应,以确保产品的稳定性和产量。

- 时间:控制反应时间,使反应得到充分发生,同时避免过度反应。

**产品分离与净化**甲醛生产过程中,产品分离与净化是必不可少的步骤。

常见的方法包括蒸馏、萃取和精制等。

通过精确控制分离工艺参数,可以获得高纯度的甲醛产品。

**废物处理**工艺流程结束后,废物处理是不可忽视的环节。

甲醛工艺产生的废物可能对环境造成潜在影响,因此需要采取适当的废物处理措施,以确保环境的健康和安全。

**总结**综上所述,甲醛工艺流程设计需要考虑原料准备、反应器设计、工艺参数控制、产品分离与净化以及废物处理等方面。

通过合理的设计和控制,我们可以实现高效、稳定和优质的甲醛生产。

重要的是保持安全操作、合规性和环保原则,以确保整个工艺流程的可持续发展。

工艺上甲醛的工艺流程

工艺上甲醛的工艺流程

工艺上甲醛的工艺流程甲醛的生产工艺流程主要有蒸汽法、气相法和液相法。

1. 蒸汽法:该方法是将甲醇蒸汽加热至适宜温度,在催化剂的作用下发生氧化反应生成甲醛。

具体工艺流程如下:甲醇(CH3OH) + ½O2 →HCHO + H2O1)甲醇的净化:进料甲醇需要经过净化处理,除去其中的杂质。

2)催化剂制备:将活性材料(如金属氧化物)被载于具有较大比表面积的材料(如α-铝2O3),制成块状或颗粒状催化剂。

3)催化反应:将甲醇和空气以一定比例加入蒸汽炉中,经过加热、蒸发、氧化反应后,甲醛蒸汽与炉内内壁上的催化剂催化反应生成甲醛。

4)甲醛分离:将蒸汽中的甲醛冷凝为液体,通过凝结、分离、提纯等工艺步骤得到甲醛产品。

2. 气相法:气相法是将甲烷等碳氢化合物与氧气在催化剂的作用下发生氧化反应生成甲醛。

具体工艺流程如下:CH4 + 3/2O2 →HCHO + 2H2O1)原料气体的预处理:将甲烷与氧气以一定比例混合,并经过净化处理,除去其中的杂质。

2)催化剂制备:将活性材料(如金属氧化物、氧酸盐等)被载于具有较大比表面积的材料(如α-铝2O3),制成颗粒状催化剂。

3)催化反应:将混合气体加入反应器中,在催化剂的催化作用下,甲烷和氧气发生氧化反应生成甲醛。

4)甲醛分离:将反应产物中的甲醛分离、提纯得到甲醛产品。

3. 液相法:液相法是将甲醇与氧气在溶剂中发生氧化反应生成甲醛。

具体工艺流程如下:甲醇+ ½O2 →HCHO + H2O1)催化剂制备:将活性材料(如金属氧化物、氧酸盐等)制备成粉末状催化剂。

2)反应溶液的配置:将甲醇与溶剂混合,并加入催化剂。

3)催化反应:在一定温度、压力条件下,将混合溶液加热至适宜温度,通过氧化反应生成甲醛。

4)甲醛分离:将反应产物中的甲醛分离、提纯得到甲醛产品。

以上是甲醛的生产工艺流程,具体的工艺参数和条件可根据实际生产需要进行调整。

甲醛工艺流程设计

甲醛工艺流程设计

甲醛工艺流程设计概述本文档旨在介绍甲醛工艺流程的设计。

甲醛是一种常见的有机化合物,在许多工业领域中被广泛应用。

甲醛工艺流程的设计对生产效率和产品质量具有重要影响。

原材料准备甲醛生产的原材料主要是甲烷和空气。

首先,需要对原材料进行准备工作,包括:- 甲烷的净化和干燥处理,以确保原料的纯度和质量;- 空气的过滤和除尘,以消除杂质对工艺流程的干扰。

反应装置设计甲醛反应需要使用特定的反应装置,常见的设计包括:- 工业级反应釜:用于高温高压条件下的甲醛合成反应;- 催化柱:用于催化剂的反应再生,以保证催化剂的活性;- 分离塔:用于甲醛产物的提纯和分离。

反应装置的设计需要考虑以下因素:- 安全性:确保反应装置稳定可靠,防止爆炸或泄漏事故;- 效率性:使得反应装置能够高效地完成甲醛合成反应;- 可控性:提供合适的控制系统,以调整和监测反应参数。

工艺控制甲醛工艺流程的控制是确保产品质量和生产效率的关键。

常见的工艺控制策略包括:- 温度控制:通过调节反应装置的加热或冷却系统,保持合适的反应温度;- 压力控制:通过调节反应装置的压力阀,保持合适的反应压力;- 催化剂控制:定期更换或再生催化剂,以保持反应的高效性;- 反应物浓度控制:保持反应物的适当浓度,以提高甲醛合成反应的效率;- 产物分离控制:采用适当的分离技术,使得甲醛产物能够高效、纯净地分离出来。

安全与环保在甲醛工艺流程的设计中,安全和环保是重要的考虑因素。

为了确保工艺过程的安全性和环保性,需要采取以下措施:- 设立安全管理措施,包括装置的安全监控和事故应急预案;- 定期进行环境监测,确保甲醛产生的废气和废水符合环保标准;- 使用有效的废气处理和废水处理技术,以减少对环境的污染。

总结本文档介绍了甲醛工艺流程的设计,包括原材料准备、反应装置设计、工艺控制以及安全与环保等方面。

甲醛工艺流程的设计需要考虑多个因素,以确保生产效率和产品质量的提高,并确保安全和环保的要求得到满足。

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前言甲醛是重要的有机化工基础原料,是甲醇最重要的衍生物产品之一,甲醛的用途十分广泛,主要用于生产脲醛、酚醛、聚甲醛和三聚氰胺等,也用于生产医药产品、农药和染料以及消毒剂、杀菌剂、防腐剂等。

目前甲酴的生产均采用甲醇为原料,银催化剂,经空气氧化得到,其浓度为37%左右,其余为水,含甲醛40%、甲醛80%的水溶液叫做福尔马林,是常用的杀菌剂和防腐剂。

甲醛是脂肪族中的最简单的醛,化学性质十分活泼。

甲醛最早由俄国化学家A.M.Butlerov于1895年通过亚甲基二乙酯水解制得。

1868年,A.M.Hoffmann使用铂催化剂,用空气氧化甲醇合成了甲醛,并且确定了它的化学特性。

1886年Loews使用铜催化剂和1910年Blank使用银催化剂使甲醛实现了工业化生产。

1910年,由于酚醛树脂的开发成功,使甲醛工业得到了迅猛的发展。

随着甲醛工业生产的不断扩大和甲醛产品的深入研究,其生产工艺的日渐完善,对甲醛生产设备的要求也在不断提高。

工业甲醛生产典型的有机合成工艺,在我国已有近五十年的历史。

我国的甲醛生产技术无论在装置技术、催化剂的改进、还是余热利用方面都已有了长足的进步,其主要技术经济指标已过到国际上同类生产工艺先进水平。

从我国甲醛的生产现状看,结合毕业实习的相关内容,此设计采用的是银催化剂氧化生产甲醛的生产工艺流程。

在整个设计过程中,按照设计任务书的要求,对年产3万吨甲醛装置进行了完整的物料衡算与热量衡算,对工艺过程中的主要设备进行了较为详细的工艺计算,同时也对装置的技术经济状况进行了初步估计。

由于本人能力有限,加上时间较为仓促,在整个设计中难免有错误和不足之处,敬请老师和同行批评指正。

二、设计依据及原则(2.1)设计依据CH2O+CO+H2→HOCH2CHO(2.2)设计指导思想和设计原则主要从能耗、投资、环境等因素考虑。

三、产品方案(3.1)产品名称和性质产品名称:甲醛化学分子式:HCHO 分子量:30.03产品性质A.物理性质甲醛又称蚁醛,是无色有强烈刺激性气味的气体,对空气的比重为1.06,略重于空气,易溶于水、醇和醚,甲醛在常温下是气态,通常以水溶液形式出现。

其30%~40%的水溶液为福尔马林液,此溶液沸点为19℃。

故在室温时极易挥发,随着温度的上升挥发速度加快。

甲醛易聚合成多聚甲醛,其受热易发生解聚作用,并在室温下可缓慢释放甲醛。

表1-2 甲醛的物理性质计量单位:见表项目数值密度(g/cm3)-80℃ 0.9151-20℃ 0.8153沸点(101.3kPa)/℃-19熔点℃-118汽化热(19℃)/(kj/mol)23生成热(25℃)/(kj/mol)-116标准自由能(25℃)/(kj/mol)-109.7比热容J/(mol.k)35.2熵J/(mol.k)218.6燃烧热(kj/mol)561~569临界温度℃137.2~141.2临界压力Mpa 6.81~6.66空气中爆炸极限%7.0~73着火点℃430B.化学性质甲醛分子中含有醛基,具有典型的醛类的化学性质,同时又含有羰基碳原子键合的较为活泼的α-H,使甲醛的化学性质十分活泼,能参加与多种化学反应。

在此只介绍几种重要的化学反应。

(1)加成反应1)在有机溶剂中,甲醛与烯烃在酸催化下发生加成反应,通过这种反应,可由单制备双烯烃,并增加一个碳原子,例如甲醛与异丁烯反应得到异戊二烯。

2)在乙炔酮、乙炔银和乙炔汞催化剂存在下,单取代乙炔化合物与甲醛加成生成炔属醇(Reppe反应)。

对乙炔来说,加上2mol甲醛,生成2-丁炔-1,4-二醇,2-丁炔-1,4-二醇进一步加氢生成重要的化学1,4-丁二醇。

3)在碱性溶液中,甲醛和氰化氢反应生成氰基甲醇。

(2)缩合反应甲醇除自身外,能各多种醛、醇、酚、胺等化合物发生缩合反应。

缩合反应是甲醛最重要的化学反应。

1)甲醛能发生自缩合反应,生成三聚甲醛或多聚甲醛。

60%浓甲醛溶液在室温下长期放置就能自动聚合成三分子的环状聚合物。

2)在NaOH溶液中,甲醛自身缩合生成羟基乙醛。

HOCH3CHO它能进一步快速与甲醛缩合生成碳水化合物,俗称Formose反应。

3)甲醛聚糖反应是已知的唯一一步合成碳水化合物的方法,它在生成物多元醇和甲醛生物工程利用中具有潜在的重要意义。

在RhCl(Ph3P)和叔胺催化体系的作用下,在120℃3~12Mpa的条件下甲醛与合成气反应生成贩丙糖、戊糖和己糖。

4)在碱性催化剂作用下,甲醛和酚首先发生加成反应。

生成多羟基苯酚,生成多羟基苯酚受热后,可进一步缩合脱水,生成酚醛树脂。

5)甲醛很容易和氨及胺发生缩合反应,生成链状或环状化合物。

甲醛和氨在20~30℃条件下缩合生成六亚甲基四胺,俗称乌洛托品。

(3)分解反应纯的、干燥的甲醛气体能在80~100℃的条件下稳定存在,在300℃以下时,中醛发生缓慢分解为CO和H2,400℃时分解速度加快,达到每分钟0.44%的分解速度。

300℃HCHO→CO+H2(4)氧化还原反应甲醛极易氧化成甲酸、进而氧化为CO2和H2OO2O2HCHO→HCOOH→CO2+H2O(5)羰基化反应在钴或铑催剂作用下,于110℃和13-15Mpa条件下,甲醛与合成气(H2/CO=1-3)能进行羟基化反应生成乙醇醛,进一步加氢可以生成乙二醇,该反应也称甲醛氢甲酰化反应。

CH2O+CO+H2→HOCH2CHO在羰基铑催化剂和卤化物促进剂的作用下,甲醛与合成气能进行同系化反应生成乙醛,进一步加氢生成乙醇。

(3.2)产品质量规格多年来,我国生产的工业甲醛都是单一的37%(wt)浓度的水溶液,使用中存在浓度低、运输费用高和影响某些下游产品的加工性能及废水处理等问题。

近年来,随着甲醛下游产品的发展和“铁钼法”生产甲醛技术的引进,甲醛产品的规格品种已开始向多种化工方向发展,现根据需要,可生产除37%(wt)浓度以外的37%-55%(wt)浓度的多种甲醛产品供应市场。

由于历史的原因,目前我国工业甲醛执行的产品标准仍是以37%(wt)浓度的产品,我国工业甲醛(37%)的质量大部分都达到优极品标准,有的还根据用户和自身的要求,严格控制酸度和甲醇含量等标准。

但企业间仍存在一定的差异,少数企业优极品率低,质量波动较大。

我国甲醛生产厂家现主要集中地单位:万吨(2003年)200120022003全国276722.5287.6426.6308.97山东4911762.78139.49吉林1020.57.8101 6.09黑龙江1018.557 2.54辽宁22217.68.8 3.62内蒙古50.50.5 1.10.58河南26368.810.5 3.75河北3472.532.430.321.14北京15 3.6 1.40天津412 3.23 2.77山西417 1.850.82陕西24 1.4 1.4 2.46新疆110.30.60.54江苏198831.83346.55浙江10331824.527.44安徽8301112.413.52上海533.523.522.515.29重庆2845 5.55四川823 5.7 5.2 6.19广西37 2.9 3.7 4.27宁夏110.2 1.1 1.14甘肃1 1.5 1.20.40.84云南612.567.313.84贵州2 3.5 1.5 1.8 2.85江西27.5 3.5 4.1 5.5广东128621.623.836.46福建13258.713.913.25湖南5168.19.115.3湖北917.5 3.4 6.716.3海南2 4.5 1.410.88(3.3)产品用途甲醛属于用途广泛、生产工艺简单、原料供应充足的大众化工产品,是甲醇下游产品中的主干,世界年产量在2500万吨左右,30%左右的甲醇都用来生产甲醛。

但甲醛是一种浓度较低的水溶液,从经济角度考虑不便于长距离运输,所以一般都在主消费市场附近设厂,进出口贸易也极少。

甲醛除可直接用作消毒、杀菌、防腐剂外,主要用于有机合成、合成材料、涂料、橡胶、农药等行业,其衍生产品主要有多聚甲醛、聚甲醛、酚醛树酯、脲醛树酯、氨基树酯及乌洛托产品。

(3.4)原材料说明原材料名称:甲醇A.物理性质甲醇是最简单的饱和脂肪酸,分子式CH3OH,相对分子质量32.04,常温常压下,纯甲醇是无色透明、易挥发、可燃、略带醇香味的有毒液体。

甲醇可以和水以及乙醇、乙醚等许多有机液体无限互溶,但不能与脂肪烃类化合物相互溶,甲醇蒸气和空气能形成爆炸性混合物,爆炸极限为6.0%~36.5%(体积)。

B.化学性质甲醇是最简单的饱和脂肪醇,具有脂肪醇的化学性质,即可进行氧化,酯化、羰基化、胺化、脱水等反应;甲醇裂解生CO和H2,是制备CO和H2的重要化学方法。

在此只介绍几种重要的化学反应。

(1)氧化反应甲醇在电解银催化剂下可被空气氧化成甲醛,是重要的工业制备甲醛的方法;(2)酯化反应甲醇可与多种无机酸和有机酸发生酯化反应。

甲醇和硫酸发生酯化反应生成硫酸氢甲酯,硫酸氢甲酯经加热减压蒸馏生成重要的甲基化试剂硫酸二甲酯;(3)羰基化反应甲醇和光气发生羰基化反应生成氯甲酸甲酯,进一步反应生成碳酸二甲酯;(4)裂解反应在铜催化剂上,甲醇可裂解成CO和H2。

四、合成方法及生产技术比较(4.1)甲醛的各种生产工艺比较目前,国内外由甲甲醇生产甲醛主要有以下几种方法:4.1 .1 银催化剂法:用银铺成薄层的银粒为催化剂,控制甲醇过量,反应温度在600-700℃之间。

银法工艺路线心德国BASF公司为代表。

4.1 .2 铁钼催化剂法:用FeO、MO做催化剂,还经常加入铬和钴的氧化物做助催化剂,甲醇与过量的空气混合,经净化,预热,在320-380℃温度下反应生成甲醛。

铁钼催化剂法工艺路线以瑞典PERSTORP公司为典型。

4.1 .3 甲缩醛氧化法:甲缩醛氧化法制取高浓度甲醛由三步进程完成:甲缩醛的合成、甲缩醛氧化和过浓度甲醛吸收与处理。

甲缩醛氧化法是制备高浓度甲醛溶液的另一种方法。

日本旭化成公司于20世纪80年代开发成功的这一生产方法,是将甲醛和甲醇在阳离子交换树脂的催化作用下,采用反应精馏的方法先合成甲缩醛,然后将甲缩醛在铁钼氧化催化剂的作用下,用空气氧化生产甲醛。

4.1 .4 二甲醚氧化法:将二甲醚气体与空气混合,预热后通过多管式固定床反应器,管内装有金属氧化物催化剂,管外用液体导热法移走反应热量。

反应器结构与铁钼法相同。

反应压力为常压,温度450-500℃,空速为1000-4000m/h,催化剂为金属氧化钨,也有氧化铋-氧化钼催化剂的专利发表。

反应气体速冷后进入二段吸收系统,用离子交换法脱去甲酸,制得37-44%(wt%)的甲醛水溶液。

4.1 .5 低碳烷烃直接氧化法:用低碳烃,例如天然气或瓦斯气体中甲烷及丙烷,丁烷等在No催化剂作用下,直接用空气氧化而得到甲醛。

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