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。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，敬请各位老师批评指正。

目录

第一章甲醛生产简介 ................................................................ - 6 -

1.1 甲醛的性质和用途........................................................... - 6 -

1.1.1 产品说明 ............................................................ - 6 -

1.1.2 产品性质： .......................................................... - 6 -

1.2 产品用途.................................................................. - 8 -

1.3 甲醛的生产工艺简介......................................................... - 8 -

1.3.1 目前，国内外由甲甲醇生产甲醛主要有以下几种方法： ................... - 8 -

1.4 甲醛主要生产工艺的比较与选择............................................... - 9 -

1.4.1 生产工艺比较 ........................................................ - 9 -

1.4.2 银催化法生产甲醛 ................................................... - 10 - 第二章物料衡算..................................................................... - 12 -

2.1 主要工艺指标............................................................... - 12 -

2.2 甲醛、甲醇物料衡算........................................................ - 12 -

2.2.1 产品产量及其组成 ................................................... - 14 -

2.2.2 原料投入量 ......................................................... - 14 -

2.2.3 尾气中各组分含量的计算 ............................................. - 15 -

2.2.4 校核 ................................................................ - 15 -

2.2.5主要设备物料衡算 .................................................... - 17 - 第三章热量衡算..................................................................... - 21 -

3.1物性参数及计算公式......................................................... - 21 -

3.2主要设备热量衡算........................................................... - 21 -第四章主要非定型设备的计算及选型.................................................. - 27 -

4.1蒸发器...................................................................... - 27 -

4.2过热阻火器.................................................................. - 27 -

4.3氧化炉...................................................................... - 28 -

4.3.1废热段............................................................... - 28 -

4.3.2急冷段............................................................... - 29 -

4.4一塔一冷.................................................................... - 29 -

4.5 一塔二冷................................................................... - 30 -

4.6 二塔一冷................................................................... - 31 -