甲醛工艺流程大纲纲要.docx

甲醛工艺规程

一、概述

1、产品名称：

37% ~%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：

(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 -21 0C，溶点为 -92 0C，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%（20 0C）。

低温下甲醛易发生聚合作用，反应如下：

CH2O＋H2O→CH2(OH)2甲二醇

nCH(OH)→ HO(CHO)nH ＋ (n —1）HO 2222

HO(CH

2O)nH → n(CH O)＋ H O

22

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 → CH 2OHSO3Na

Na2SO3＋ HCHO → CH 2OHSO3Na 卡尼查罗反应：

2HCHO

3

＋ NaOH → CH OH－HC00Na

与氧作用生产乌洛托品：

6HCHO＋4 NH→（CH2）6N4＋6H 20受热分解：CH20→C0＋H2（加热400 0C）

氧化生成甲酸：CH20＋1\2O 2 →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： CHCl

2＋ H 0→ CH 0 ＋ 2HCl

222

（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 ~ 380 0C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%）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着提高，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±（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 ＋千焦（1）

CH3OH → HCHO ＋ H2＋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\2O 2 →CO2＋2H2O＋千焦（3）

CHOH ＋ O

2→ CO＋2HO＋千焦（4）

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CH 20 ＋ 1\2O 2→ HCOOH＋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。