甲醛工艺流程教程文件

甲醛工艺规程

一、概述

1、产品名称：

37% ~37.4%工业甲醛溶液（重量法），其商品名成为福尔马林。

英文名称：Formaldehyde。

2、甲醛的物理化学性质：

分子式：CH2O

结构式：

分子量：30.03

(1)物理性质：

纯甲醛在常温下为具有强烈刺激性气味的无色液体，易挥发、有毒、对眼、鼻、喉粘膜有强烈的刺激性。成品甲醛为无色透明易流动的有毒液体。

纯甲醛的沸点为-210C，溶点为-920C，能溶于水、醇、醚中。

甲醛气属于易燃易爆气体，在空气中的爆炸极限为7—73%（0.1MPa 200C）。

低温下甲醛易发生聚合作用，反应如下：

CH2O＋H2O → CH2(OH)2 甲二醇

nCH2(OH)2 → HO(CH2O)nH ＋(n—1）H2O

HO(CH2O)nH → n(CH2O) ＋H2O

该聚合作用，在甲醛含量高于42%或低于7%时极易进行，在酸性介质中或有重金属氧化物存在时，聚合可能性增大.

加热和稀释有利于解聚，加入阻聚剂可适当阻止聚合。

（2）化学性质：

甲醛是最低级醛，化学性质非常活泼。

加成反应：

NaHSO3 ＋HCHO →CH2OHSO3Na

Na2SO3＋HCHO →CH2OHSO3Na 卡尼查罗反应：

2HCHO ＋NaOH → CH3OH－HC00Na 与氧作用生产乌洛托品：

6HCHO ＋4 NH →（CH2）6N4 ＋6H20 受热分解：CH20 →C0 ＋H2 （加热4000C）

氧化生成甲酸：CH20 ＋1\2O2 → HCOOH

甲醛还能与苯酚，尿素作用生成酚醛树脂和尿醛树脂。

3、产品应用范围：

甲醛是重要的有机化工原料之一，广泛应用于溶剂、还原剂、防

腐剂、燃料、炸药、农药、合成树脂和工程塑料等。

4、国内外生产工艺及本厂工艺简介：

目前国内外生成甲醛的方法主要有以下几种：

（1）以烷烃为原料（一步法）

a、甲烷氧化法：CH4＋O2 → CH20 ＋H20

b、乙烯氧化法：C2H4＋O2 → 2CH20

c、二氯甲烷水解法：CH2Cl2＋H20 → CH20 ＋2HCl （2）以甲醇为原料：（二步法）

a、过量空气氧化法（铁钼法）

此法是用FL2O3 ·M00做催化剂，甲醇与过量空气混合后，经净化、预热，于320 ~ 3800C温度下，在有催化剂的立式固定床和沸腾反应器中反应生成甲醛。

此法是在甲醇浓度低于爆炸区下限（小于6.0%）即在含有过量空气的情况下操作。由于空气过量，甲醇几乎全部被氧化，其优点是反应温度低，副反应少，产率高；缺点是设备庞大，动力消耗大。

b、过量甲醇氧化法（银法）

此法是用结晶银或负载银作催化剂。过量甲醇与空气混合后，在600~6400C或在680~ 7200C之间进行反应。

此法是在甲醇浓度高于爆炸区上限（大于36%）即在过量甲醇的情况下操作。由于反应时氧气不足，应温度又较高所以脱氢和氧化反应同时发生。

银法生产甲醛的工艺，目前主要有两种：

其一：用浮石为载体的浮石银催化剂生产甲醛。其缺点是转化率低，产品中含有定量的甲醇，消耗高，浮石银的制造工艺繁杂，银回收率低。但优点是对原料要求不很严格。

其二：用电解银做催化剂生产甲醛其优点是由甲醇制取甲醛反应温度可降低70~800C，反应的产率和选择性显著提高，消耗低，银耗低，经济效果好。

本厂工艺简介：

我厂采用的事电解银催化剂生产甲醛。原料甲醇气、空气、水蒸气按一定配比在600~ 6400C下在电解银催化剂表面上进行表面反应生成甲醛气及少量未反应的甲醇气，经吸收塔吸收后成品为甲醛40%(体积比）无色透明液体。

反应原理：

以银为催化剂将甲醇经空气氧化为甲醛气用水吸收制成37±0.5（重量法）的甲醛溶液。

当甲醇、空气和水蒸气混合进入反应器，在催化剂上发生催化作用而生成甲醛，其主要反应是氧化脱氢反应。

CH3OH ＋O2 → HCHO ＋H2O ＋157.25 千焦（1）

CH3OH → HCHO ＋H2＋90.58千焦（2）

甲醇反应（1）在2000C左右开始进行，因此预热进入反应器的原料混合气，必须用电炉丝加热点火。当催化床温度升到2000C左右，反应（1）开始缓慢进行。它是一个预热反应，放出的热量使催化床温度逐渐升高，又使反应（1)不断加快。因此点火催化剂床温度升高

时非常迅速的。

甲醇脱氢反应（2）在低温下几乎不进行。当催化床温度达到6000C 以后反应（2）成为主要反应，脱氢反应是一个吸热反应，因此反应（2）的发生对控制氧化温度有利。

在主反应进行的同时，在反应器中还发生下列副反应：

CH3OH ＋3\2O2 →CO2 ＋2H2O ＋674.32 千焦（3）CH3OH ＋O2 →CO＋2H2O ＋391.75 千焦（4）CH20 ＋1\2O2 → HCOOH ＋139.53千焦（5）

HCOOH → CO ＋H2O

生产甲醛主要有以上几个反应。只有甲醇脱氢是吸热反应，其余皆是放热反应，因此生产上不需要外界供热，而且混合气中进行水蒸气以便将多余的热量从反应系统中移去，使反应正常进行。几个副反应都消耗甲醇，生成的惰性气体从塔顶排出，降低了反应效率，因此工业生产上通过控制一定的反应条件，尽可能减少副反应的发生。

安全与防火

1、甲醇是一种剧毒品，常温下是液体，甲醇能通过呼吸道和皮肤进入人体，使人感到头疼、腹痛、呕吐等，甚至造成死亡。如果误吸5~10毫升甲醇，可能引起中毒，误服30毫升甲醇能够致死。在空气中甲醇的最大允许浓度为0.5毫升/升。

2、甲醛也是一种毒物，在常温下具有很强的刺激性。甲醛蒸汽的爆炸范围是7—73%，吸入甲醛蒸汽急性中毒使人发生鼻炎、支气管炎、结膜炎等。甲醛溶液直接与皮肤接触会引起灼伤，还能引起指甲软化。在工业甲醛溶液中含有一些甲醇，因此还具有甲醇的毒性。甲醛在空气中的最大允许浓度为0.005毫升/升。

3、安全措施：

1）根据甲醇、甲醛易燃易爆的特点，要求所有设备、管道密封，甲醇的输送管道、设备、法兰均应接地，一般应设运管装置。

2）车间通风，保持空气流动。

3）在接触甲醇、甲醛时应带橡胶手套，在空气中甲醇、甲醛浓度超高时，要带口罩或防毒面具进行操作。