甲醇制甲醛工序

合集下载

甲醇氧化生产甲醛)..

甲醇氧化生产甲醛)..

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。

甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程

甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程

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。

年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计-毕设论文

年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计-毕设论文

年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计The Design of Production Process of Formaldehyde byMethanol Oxidation(50kt/a)目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第一章甲醇氧化制甲醛工艺进展 (2)1.1甲醛简介 (2)1.2制甲醛的意义 (2)1.3甲醛生产现状及发展前景 (2)1.4工业上制备甲醛的方法 (3)1.4.1 银催化氧化甲醇制甲醛 (3)1.4.2铁钼法氧化甲醇制甲醛 (3)1.4.3 甲醇脱氢制甲醛 (4)1.5 Aspen Plus的简介 (5)1.5.1Aspen Plus的介绍 (5)1.5.2Aspen Plus的应用 (5)1.6 本课题研究的主要内容 (6)第二章甲醇氧化制甲醛生产工艺流程 (7)2.1工业生产甲醛制备方法对比 (7)2.2甲醛工艺流程 (7)2.2.1工艺条件的确定 (7)2.2.2反应原理 (7)2.2.3反应工艺过程描述 (8)第三章流程模拟 (10)3.1流程模拟概述 (10)3.1.1氧化反应工段 (11)3.1.2气液分离模块 (15)3.1.3吸收模块 (17)3.1.4精馏模块 (19)结论 (22)致谢.............................................................................................................. 错误!未定义书签。

参考文献 (23)年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计摘要:甲醛是有机化工重要的基本原料,应用非常广泛。

甲醇氧化制甲醛是工业生产甲醛的主要途径。

本设计采用Aspen plus软件,对铁钼法甲醇氧化制甲醛生产工艺进行了模拟与优化。

通过Aspen plus软件,对甲醛生产工艺模拟与优化,得出的工艺条件为:反应器的反应温度285℃,压力1bar,精制塔主要条件为:进料甲醛的流量168.315kmol/h,理论板数为36块,进料位置为第16块,压力3bar,回流比 3.6。

甲醇制甲醛工序

甲醇制甲醛工序

第一章工序说明1、《尾气循环法》工艺规程说明1.1 概述在工艺说明中给出的工艺参数值,如工艺过程中不同部位的压力、温度、组成,在实际生产中是可能稍有偏差。

引起偏差的原因可能有:负荷波动,仪表误差,非最佳工艺操作条件,进料组成的微小变化等,在一定范围之内的偏差是允许的,偏差范围因参数本身在装置的不同位置而异。

在给定范围之内的允许偏差,不需要进行调整、工艺上把这个偏差范围称为“操作范围”在正常生产中,应严格在“操作范围”内进行操作,对于超出给定范围的指示值,应及时查找原因,进行精心的调节,使其恢复正常。

下面的工艺说明指出了操作范围的极限值,主要的工艺流程及各岗位的关系。

1.2 工艺流程说明1.2.1 工艺流程叙述甲醇从甲醇计量槽由甲醇泵打入再沸器。

从甲醇计量槽出来的甲醇由调节阀控制流量后进入再沸器底部;同时再沸器壳程加热蒸汽由调节阀调节加热甲醇气进甲醇蒸发器内的甲醇从甲醇蒸发器顶经丝网分离器除雾滴后,经有蒸汽加热套管甲醇气进混合器,甲醇液回流再沸器。

空气从空气过滤器由罗茨风机送入空气加热器,预热后进混合器,蒸汽从蒸汽分配器经蒸汽过滤器,由调节阀调节流量进混合器,生产正常后,尾气系统用氮气置换合格后,开启尾气风机送入部分尾气通过加热器预热后进混合器,四元气体在混合器内均匀混合,经阻火过滤器进一步过滤后送入装有催化剂的氧化器中,自上而下通过触媒层,在高温下发生甲醇的氧化和脱氢反应,生成甲醛气体,为防止反应产物的热分解,生成的气体应迅速通过氧化器的急冷段进行骤冷,然后送入吸收塔内进行吸收操作。

甲醛成品由一级吸收塔采出,吸收用补充工艺水由二级吸收塔顶加入,二级吸收塔底的稀醛液,用泵打出后,部分塔内自循环吸收,部分送入一级吸收塔顶作一级吸收塔补充吸收液;二级吸收塔顶未被吸收的尾气经湿气分离器一路送入尾气处理器中燃烧。

放出的热量用于间接产生蒸汽,蒸汽供给系统外使用,另一路进入尾气风机经尾气加热器预热后再进系统进行尾气循环。

甲醛操作规程

甲醛操作规程

甲醛操作规程一、甲醛生产工艺流程简述:●甲醇为生产甲醛的原料,含量一般为98%以上,液态。

甲醇由库存的甲醇大罐,经甲醇进出料泵至甲醇中间计量槽。

计量槽经甲醇泵到调节阀、转子流量计进入蒸发器。

蒸发甲醇是用蒸汽加热到甲醇再沸器使甲醇气化。

此加热需要控制甲醇蒸发器液位,甲醇蒸汽压力温度。

气化后的甲醇经孔板流量计计量后进入混合器。

●空气为反应中氧气的来源,氧气占空气为21%。

此工序需控制空气流量,空气由空气过滤器经罗茨鼓风机,变频器控制水洗塔过滤到孔板流量计、空气预热器后进入混合器。

●配料蒸汽由氧化炉及尾锅炉循环汽包通过分层蒸汽调节阀进入蒸汽分配器,经蒸汽过滤器孔板流量计后进入混合器。

配料蒸汽的作用为移走反应热,同时扩大甲醇在空气中的爆炸极限,起到安全生产,控制反应温度的作用。

●尾气为吸收塔未吸收的气体,主要成份为N2、H2、O2、CO2、CO及未吸收的甲醛、甲醇。

尾气由2#吸收塔顶来,一部分经尾气水封进入尾气锅炉燃烧产生蒸汽,一部分经尾气气液分离器到尾气罗茨鼓风机经变频器升压,尾气预热器及孔板流量计计量后进入混合器。

循环尾气的作用:同配料蒸汽,通过反应器中增加尾气减少配料蒸汽,可以提高甲醛浓度,生产浓甲醛。

●甲醇、配料蒸汽、空气和尾气混合气体经混合预热器加热到120℃左右(目的为防止液体进入银层)经混合气体过滤器进入氧化器,在600~670℃电解银催化剂作用下转化为甲醛气体。

氧化器下段为废热锅炉段,高温甲醛在此急冷至140℃左右进入1#吸收塔,废热锅炉产生蒸汽至蒸汽分配器。

●含甲醛的混合气体是经过吸收塔来吸收的,吸收塔装有填料和泡罩。

气体与吸收液相对流动,即气体由下往上,吸收物液由上而下,使汽液能够充分接触,气体溶解至液体中。

自1#吸收塔底部出来的甲醛液经循环泵、板式换热器冷却,一部分打至塔顶作自身循环,另一部分作为成品经调节阀进入甲醛中间计量槽。

塔中未吸收的气体进入2#吸收塔底部,一部分打至塔中作自身循环,一部分通过转子流量计控制到1#吸收塔作为浓度的调配,塔中未吸收的气体进入2#吸收塔顶部循环,如循环液不够用软水经过调节阀、转子流量计自动/手动补充至塔顶。

甲醇氧化法生产甲醛生产工艺

甲醇氧化法生产甲醛生产工艺

生产 1 . 5万吨 甲醛的生产 厂为例 , 介绍 甲醇氧化法生产 甲醛的主要 1 : 艺
流程 和生产过程 中对环境 造成 的一定影响及其产生 的主要 污染物


原料及产品简介
2 . 对设备进 行检查 和维修 或足添加 催化剂银 时少量 甲醛 和甲醇n
能会逸 出。
甲醛是一种广泛运 用于化1 : 、医药等行业 的化 I 原料。甲醛最主要 足 用作生产酚醛 、 聚甲醛等树脂原 料 , 还 能够用于生产维尼纶 、 乌洛托 品等 化 l 产品 ,甲醛 还 町以用作 消 毒剂 和 防腐剂 甲醛 的分子 式为 C H O, 机构式为 H C H O , 其相对分子量 为 3 0 , 是一种最简单的脂肪醛 甲醛常温下儿色J 具有强烈刺激性气味 ,易溶于水 ,丌 J 燃 ,在空气 中易
行 简单介绍,对 甲醛生产工艺流程进行 分析 ,并 分析 工艺流程 中主要 污
染工序及其对环境产生的影响 日前我罔生产甲醛的土要 方法就足利用 甲醇氧化 法。 本文将 以每年
成熟 的地步 , 1 一 艺流程 中化学反应基本上都足在密 闭容器 内进行的 , 因
此在鹪个生产流程 中不会 造成较大的污染 。 1 . 吸 收塔排 出的尾 气 ,主要 还有 甲醇、甲醛 、甲烷等有机物 ,经过 回收再利用排放到锅炉 中进行 燃烧发热。
度 标准表。 二 、生 产 工 艺 及 流 程
收塔排 出的尾气 ( 已排入锅炉进行燃 烧供热 ) 和逸 出的甲醇和甲醛 。 对 于 住设 备进行检查 和维修或 是添加催化 剂银时逸 出的少量甲醇和 甲醛 气体 , 可 以在进行 榆修 或添加前 , 用泵将设备 内遗 留的液体转移到 液 槽 内, 用水对生 产过程中用到 的设备 和管道进行 冲洗 , 在确保气体成分 合格的前提下 , 再对设备进行检修 或添加催化剂 . . 利用这种方式 , 不仅 可 以保障相关人员 的生命 安全, 还能将操作过程 中对环境的污染降到最

甲醇氧化法生产甲醛生产工艺及环境

甲醇氧化法生产甲醛生产工艺及环境
能会逸 出 。
境 允许 的 甲醛 浓度 为 0 . 7 5 m g / L,l 5 mi n工作 环 境 允 许 的 甲醛 浓 度 为
2mg / L
生 产 甲醛 的主要 原料为 甲醇 ,甲醇的 分子式为 C H O,其 机构式 为 C H O H,其相对 分子 量为 3 2 ,是一 种 易挥发 的无色 液体 。纯 度高 的 甲 醛 带酒精 气味 ,纯 度低 的 甲醛散 发 出刺 鼻气 味 。甲醇 具有 毒性 ,能够 与水 、苯等有 机溶 剂进 行 混合 。 甲醇和 甲醛 一样 能够 在空 气 中形 成爆
四 、环 境 影 响 分 析
5 0
1 0
持续接触时问 许 浓度』理 ) 一 持鐾毽 『 日 ]l — 可錾熙 ( g )
l h
8 h
1 0 0 0
S 0 o
l 6 8 h
30 d

目前 我 国 甲醛 制造 工 艺主 要采 用铁 钼法 ,化 学反 应均 在密 闭 容器 内进行 ,并 且 采取 了很 多种环 保措 施 ,因此 生 产工 艺过 程 中产生 的 废 水废气 等对 环境 不会 造 成较 大的 影响 。当保 证 整个 甲醛 制造 工 艺正常 进行的前 提下 ,其对 环境产 生的影 响主要 有 : 1 . 大气污染 利 用 甲醇氧 化法 生 产 甲醛 工 艺流程 中产生 的发 起污 染物 主 要有 吸 收塔 排 出 的尾 气 ( 已排 入 锅 炉进 行燃 烧 供热 )和 逸 出 的 甲醇 和 甲醛 。 对 于在设 备进 行检 查和 维修 或 是添 加催 化剂 银 时逸 出的 少量 甲醇 和 甲 醛 气体 ,可 以在进 行检 修或 添 加前 ,用 泵将 设 备内 遗留 的液体 转 移到 贮 液槽 内 ,用水对 生产 过程 中用到 的设 备和 管道 进 行冲 洗 ,在 确 保气 体 成分 合格 的前 提下 ,再对 设 备进 行检 修或 添 加催化 剂 。利 用这 种方 式 ,不 仅可 以保 障相 关人 员 的生 命安全 ,还 能 将操 作过 程 中对 环境 的 污 染降 到最低 。 2 . 固体废 弃物 在 该工 艺 流程 中 ,甲醇经 过 多次 高 温蒸 发 会 留下 一些 固体 残 渣 , 这些 固体废 弃 物主 要是 一些 有机 油状 物和 蜡 状物 。这些 有机 残 渣可 以 排入 锅 炉 内进 行燃 烧处 理 ,处 理 过后 的排 放 物 主要 是 二氧 化碳 和水 , 大大 降低 了对 环境 的影 响。 3 . 废水 甲醇 氧化 法生 产 甲醛工 艺流 程 中产 生的 废水 主要 是生 产工 厂 内洗 地 用水 ,其 中主 要的 污染 物 为固体 悬浮 颗粒 ,在 经 过沉 淀后 可 以大 大 降低 其浓 度 ,沉 淀后 的废水可 以用于 厂 区绿化 工 作。

甲醇氧化制甲醛热量计算

甲醇氧化制甲醛热量计算

甲醇氧化制甲醛热量计算
【最新版】
目录
1.甲醇氧化制甲醛的背景和意义
2.甲醇氧化制甲醛的化学反应方程式
3.甲醇氧化制甲醛的热量变化
4.甲醇氧化制甲醛的热量计算方法
5.结论
正文
一、甲醇氧化制甲醛的背景和意义
甲醇氧化制甲醛是一种重要的化学反应,具有广泛的应用。

甲醇和甲醛是重要的化工原料,可用于制造塑料、树脂、染料、涂料等。

甲醇氧化制甲醛的反应简单,产率高,是一种理想的化工过程。

二、甲醇氧化制甲醛的化学反应方程式
甲醇氧化制甲醛的化学反应方程式如下:
CH3OH + 1/2 O2 → CH2O + H2O
三、甲醇氧化制甲醛的热量变化
甲醇氧化制甲醛的反应是放热反应,也就是说,在反应过程中会释放热量。

这是因为在反应中,甲醇和氧气的化学能转化为甲醛的化学能,同时放出热量。

四、甲醇氧化制甲醛的热量计算方法
要计算甲醇氧化制甲醛的热量,需要知道反应物的质量和反应的热效应。

反应物的质量可以通过实验测量得到,反应的热效应则需要查阅相关的化学手册或文献。

例如,如果甲醇的质量为 1g,氧气的质量为 0.5g,反应的热效应为-44kJ/mol,那么甲醇氧化制甲醛 1mol 所释放的热量为:
Q = n ×ΔH
= (1/32) × (-44) kJ
= -1.375 kJ
其中,n 为反应物的摩尔数,ΔH 为反应的热效应。

五、结论
甲醇氧化制甲醛是一种放热反应,可以通过测量反应物的质量和查阅反应的热效应来计算反应的热量。

甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程

甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程

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。

3.3工艺流程及产污环节分析3.3.1甲醛生产工艺及产污环节

3.3工艺流程及产污环节分析3.3.1甲醛生产工艺及产污环节

3.3工艺流程及产污环节分析3.3.1甲醛生产工艺及产污环节分析3.3.1.1甲醛生产原理目前国内外工业甲醛生产均使用甲醇为原料,生产工艺有银催化氧化法、铁钼催化法及尾气循环法、甲缩醛氧化法等,其中绝大多数采用银催化氧化法和铁钼催化法。

银催化氧化法常采用电解银为催化剂,又称电解银法,在甲醇-空气混合物的安全浓度范围内操作,即在甲醇过量的条件下操作,反应温度取决于甲醇过量的程度,通常在620-660℃和常压下反应,发生氧化和脱氢两个反应,约有50%-60%的甲醛是由氧化反应生产的,其余的甲醛则是由脱氢反应生成。

氧化反应是放热反应,脱氢反应在较高温度下进行,反应需要吸收热量,其转化率随温度增加而增加,其中的副产物有CO 、CO 2、H 2、HCOOH 等。

银催化氧化法分为不完全转化法(传统工艺)和完全转化法(改良工艺),传统工艺是采用甲醛不完全转化并用蒸馏回收未反应的甲醛循环使用的方法,改良工艺也称甲醇完全转化工艺,采用较高的反应温度和接近化学当量的氧醇比来达到高转化率,因而它不需要蒸馏设备则可产生甲醇含量为0.5%-1.0%(重量)的工业甲醛产品。

由于该方法具有能耗低、投资高、操作简便等优点,现已成为甲醛生产的主要方法,中国甲醛生产基本采用此种工艺。

工艺过程为:以甲醇为原料,首先以一定配比的甲醇和空气经过过热器、过滤器进入氧化器,在催化剂作用下使甲醛氧化、脱氢为醛。

甲醛气体和水蒸气经冷却、冷凝由吸收塔吸收,制成浓度为37%的甲醛溶液成品。

基本化学反应式可表示为:主反应: ①氧化反应:322600~7001157.4/2Ag CH OH O HCHO H O kJ mol +−−−−→++℃ ②脱氢反应:32600-90.2CH OH HCHO H kJ/mol −−−−→+℃以上Ag③氧化反应:6002221248.2/2H O H O kJ mol +−−−−→+℃以上 副反应: ①322232673.9/2CH OH O CO H O kJ mol +→++②3222391.75/CH OH O CO H O kJ mol +→++③3242115.37/CH OH H CH H O kJ mol +→++主反应①要在200℃左右才能进行,因此经预热进入反应器的原料气混合气,必须用电热丝点火加热。

甲醛装置工艺流程简述

甲醛装置工艺流程简述

(1)甲醛装置工艺流程简述从甲醇缓冲罐来的甲醇用泵送入本装置,先进入甲醇预蒸发器,在此与风机出口侧的新鲜空气以及吸收塔顶来的循环气进行混合、预热。

甲醇预蒸发器提高了进入反应器的甲醇-空气混合气的温度,也增加了(导热油冷凝器)所产生的热量。

预热后的气体进入甲醇蒸发器,在此与主反应器出来的产品进行换热,甲醇/空气混合气被进一步加热后的进入主反应器。

反应器类似一个管壳式的换热器,管程是催化剂,壳程是为用于撤热的导热油。

气体混合物进入反应器流经催化剂管时,反应式如下:少量甲醇被进一步氧化生成一氧化碳,发生如下副反应:此外,少量的甲醇脱水生成二甲醚:这些反应为放热反应,混合气通过催化剂管时,温度升高。

大部分甲醇反应完毕后,温度降低,催化剂管出口气体的温度接近导热油的沸点温度。

每根催化剂管内的最高温度称为“热点”温度,“热点”温度时甲醇反应控制过程中的一个重要参数。

为保持最佳反应温度条件和限制副产品生成,在反应期间通过壳程导热油蒸发而将热移出反应器,气-液导热油在导热油冷凝器中冷凝,冷凝热产生的蒸汽并减压至0.8送出界外。

导热油回路设计成一个热虹吸系统,一旦反应开始,循环开始,不需要泵。

工厂开车时,通过导热油泵将导热油从贮槽经电加热器升温送入反应器。

一旦稳定状态的条件达到后,停下导热油循环泵和加热器,依靠热虹吸作用维持导热油自身循环。

反应器出口气在甲醛蒸发器中与甲醇-空气混合器进行热交换后被冷却,然后进入吸收塔和,在吸收塔内,甲醛气体与工艺水逆流接触,二台吸收塔串联操作。

工艺气从吸收一塔底部进入,从顶部出来后进入吸收二塔底部,脱盐水从吸收二塔顶部加入。

从底部抽出所要求浓度的甲醛溶液,部分甲醛循环使用,余下的送入甲醛贮罐。

产品管线上安装有质量流量计,自动控制甲醛浓度。

产品甲醛在板式换热器中冷却。

离开顶部的气体一部分通过循环风机和进行循环进入反应工段,一部分经过催化焚烧系统处理后排入大气。

排放控制系统将尾气中有机物质的浓度降至环保要求的排放指标之内。

(完整版)甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程

(完整版)甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程

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。

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。

聚甲醛生产工艺流程

聚甲醛生产工艺流程

聚甲醛生产工艺流程聚甲醛是一种重要的化工原材料,广泛用于制造树脂、塑料、涂料、纤维和医药等领域。

聚甲醛的生产工艺流程可以分为以下几个步骤。

第一步是原料准备。

聚甲醛的主要原料是甲醇和氧气。

甲醇经过精炼和脱水处理,以提高其纯度。

氧气则需要经过空分装置获得高纯度的氧气。

第二步是氧化反应。

在这一步中,将甲醇和氧气通入氧化反应器中,通过选择性氧化反应生成甲醛。

反应需要合适的温度和压力条件下进行,通常采用催化剂来促进反应的进行。

同时,还需要控制反应物的进料比例和速率,以控制产物的质量和产率。

第三步是分离和净化。

经过氧化反应后,产生的混合气体中含有甲醛、水蒸气、二氧化碳等成分。

在这一步中,需要对混合气体进行分离和净化处理。

首先,采用冷凝器将混合气体冷却,使其中的甲醛和水蒸气冷凝为液体,而二氧化碳则以气体形式排出。

然后,采用吸附剂或蒸馏器进一步提纯甲醛。

第四步是聚合反应。

经过分离和净化处理后,得到纯净的甲醛原料液。

在这一步中,甲醛原料液经过聚合反应,通过甲醛分子的缩合形成聚甲醛分子链。

聚合反应需要催化剂的存在,并进行合适温度和压力条件下的控制。

同时,还需要控制聚合反应的时间和反应物的质量比例,以获得具有理想结构和性能的聚甲醛产品。

第五步是产品处理。

经过聚合反应后,得到的聚甲醛产品需要进行后续处理。

包括中和、清洗和干燥等工序。

中和处理是为了中和聚合反应中产生的酸性物质,以将产品的酸度调整到合适水平。

清洗工序是为了去除反应物和副产物的残余。

最后,通过干燥工序将产品中的水分去除,以提高产品的稳定性和质量。

总之,聚甲醛的生产工艺流程包括原料准备、氧化反应、分离和净化、聚合反应以及产品处理等步骤。

通过合理操作和严格控制,可以获得高质量和高产率的聚甲醛产品。

不过,在生产过程中还需要注意安全环保,遵守相关的法律法规,以保护员工的健康和环境的可持续发展。

铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺探讨

铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺探讨

铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺探讨工业生产中的甲醛是一种常见并基本的原料,特别是在化工生产中广泛使用,主要通过甲醇氧化脱氢生产甲醛。

就目前情况来看,很多甲醇都是通过甲醛生产所得,基于甲醛的下游产品达到上百种,通常制成化工产品或作为还原剂、杀虫剂进行使用,因此做好甲醇氧化制甲醛工艺研究工作具有重要的现实意义。

标签:铁钼法;甲醇;氧化;甲醛;工艺1、铁钼法甲醇氧化制甲醛生产工艺流程含量大于99.5%的精甲醇经甲醇泵送人甲醇蒸发器,蒸发器的热量由蒸汽包内的饱和水蒸气供应,被汽化后的甲醇进入气体冷却器(列管式换热器)的壳侧,与由鼓风机送入的新鲜空气和部分循环的吸收塔尾气相混合,混合气在气体冷却器内与反应后的高温气体换热,然后进入甲醇反应器,反应器内催化剂床层的温度由反应器的列管间隙内高速流动的导热熔盐维持,导热熔盐温度由位于反应器中心的蛇型盘管换热器内的脱盐水汽化带走热量维持,脱盐水由高压补水泵供应,产生的中压蒸汽通往汽包,汽包内的蒸汽一部分输送到甲醇蒸发器,其余作为外供蒸汽。

由甲醇反应器反应后的高温混合气进入废热回收锅炉(翅片式换热器),废热回收锅炉内产生的中压蒸汽通往汽包,降温后的高温混合气进入气体冷却器继续冷却,然后混合气进入浓甲醛洗涤器被不断循环的高浓度甲醛溶液吸收,被吸收后的含较低浓度甲醛的混合气进入吸收塔系统。

该工艺通过调节吸收塔顶部脱盐水的加入量,可以在吸收塔底部的高浓度甲醛洗涤器—侧采出浓度超过55%的浓甲醛溶液,用于多聚甲醛、聚甲醛等下游产品的生产,同时在吸收塔的另一侧采出浓度为37%的甲醛溶液。

2、铁钼法甲醇氧化制甲醛生产运行中的问题和改进策略2.1蒸汽方面蒸汽系统的问题主要在于蒸汽的波动性带来的不稳定压力。

一般来说利用铁钼法能够产生所需的蒸汽和外供蒸汽。

而在用外供蒸汽时,存在一定的不确定性,波动较大,这会影响汽包内的压力变化。

汽包内的压力的变化和甲醇反应器具有密切联系,甚至可以说甲醇反应器是否安全稳定是由汽包内的压力波动决定的,所以如果汽包内的压力不够稳定,那么会直接导致甲醇反应器的运行不稳定。

甲醇脱氢制甲醛

甲醇脱氢制甲醛
温 度 下 , 含 有 铁 钼 氧 化 物 的 催 化 剂 上 进 行 甲 在 醇 氧 化 的方 法 ( omo F r x过 程 ) :
n 1 9 5 1 ,2 4 9 ) 功 地 做 到 从 一 种 含 o .1 9 , 8 8 ~2 1 成 Na 0 A1 2和 L O i 2的 催 化 剂 出 发 , 过 一 种 还 通
行 转 化 。 虽 然 用 这 些 工 艺 方 法 已取 得 了很 好 的
结 果 , 是 仍 然 存 在 着 从 技 术 和 经 济 角 度 进 行 但
改 善 的 空 间 , 别 是 由 于 投 入 的 催 化 剂 会 随 着 特
要想 达 到 符 合 生 态 保Βιβλιοθήκη 护并 经 济 上 有 利 的 甲
20 0 2年 第 4期
的 分 解 以及 副反 应 。
因此 , 发 明 的 目 的 就 是 提 出一 种 从 甲 醇 本
中蒸 发 加 热 , 且 同 样 进 入 反 应 器 5 从 反 应 并 。
按照这两种 方 法, 甲醛 首 先 都 是 作 为 水 溶 液 存 在 。 特 别 是 在 用 来 制 取 甲醛 聚合 物 或 甲醛
低 聚 物 ( io rn 时 , 样 得 来 的 甲醛 必 须 Ol mee ) 这 g 花 费很 大 的 脱 水 费 用 , 一 个 缺 点 是 同 时 生 成 另
J ae .S u r和 G.Emi Ch m .En g( e g.Te h c—
( 见 Ul n s 参 l n En y lp e i f n u ti ma cco a da I d s a o rl C mi r ) h s y 。工 业 上 大 多 采 用 在 3 0 至 4 0C t 0℃ 5  ̄

甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程

甲醇氧化制甲醛原理及工艺流程

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第一章工序说明
1、《尾气循环法》工艺规程说明
1.1概述
在工艺说明中给出的工艺参数值,如工艺过程中不同部位的压力、温度、组成,在实际生产中是可能稍有偏差。

引起偏差的原因可能有:负荷波动,仪表误差,非最佳工艺操作条件,进料组成的微小变化等,在一定范围之内的偏差是允许的,偏差范围因参数本身在装置的不同位置而异。

在给定范围之内的允许偏差,不需要进行调整、工艺上把这个偏差范围称为“操作范围”
在正常生产中,应严格在“操作范围”内进行操作,对于超出给定范围的指示值,应及时查找原因,进行精心的调节,使其恢复正常。

下面的工艺说明指出了操作范围的极限值,主要的工艺流程及各岗位的关系。

1.2工艺流程说明
1.2.1工艺流程叙述
甲醇从甲醇计量槽由甲醇泵打入再沸器。

从甲醇计量槽出来的甲醇由调节阀控制流量后进入再沸器底部;同时再沸器壳程加热蒸汽由调节阀调节加热甲醇气进甲醇蒸发器内的甲醇从甲醇蒸发器顶经丝网分离器除雾滴后,经有蒸汽加热套管甲醇气进混合器,甲醇液回流再沸器。

空气从空气过滤器由罗茨风机送入空气加热器,预热后进混合器,蒸汽从蒸汽分配器经蒸汽过滤器,由调节阀调节流量进混合器,生产正常后,尾气系统用氮气置换合格后,开启尾气风机送入部分尾气通过加热器预热后进混合器,四元气体在混合器内均匀混合,经阻火过滤器进一步过滤后送入装有催化剂的氧化器中,自上而下通过触媒层,在高温下发生甲醇的氧化和脱氢反应,生成甲醛气体,为防止反应产物的热分解,生成的气体应迅速通过氧化器的急冷段进行骤冷,然后送入吸收塔内进行吸收操作。

甲醛成品由一级吸收塔采出,吸收用补充工艺水由二级吸收塔顶加入,二级吸收塔底的稀醛液,用泵打出后,部分塔内自循环吸收,部分送入一级吸收塔顶作一级吸收塔补充吸收液;二级吸收塔顶未被吸收的尾气经湿气分离器一路送入尾气处理器中
燃烧。

放出的热量用于间接产生蒸汽,蒸汽供给系统外使用,另一路进入尾气风机经尾气加热器预热后再进系统进行尾气循环。

1.2.2各工序的说明及主要工艺控制参数
1.2.2.1蒸发、制气工序
①工序任务
本工序的任务就是给氧化工序提供符合工序工艺要求的四元混合气体,包括甲醇、空气、尾气、水蒸气的输送及混合气的制备与气体的过热、过滤、阻火等操作过程。

a.甲醇的输送
甲醇输送的目的是为了连续、稳定的供给甲醇蒸发器甲醇,甲醇的输送靠离心泵来实现。

b.空气的输送
空气的输送目的是为了甲醇氧化反应连续、稳定的提供所需的氧气,同时利用空气中的氮气等组分,移走部分反应热。

空气由鼓风机提供。

c.尾气输送
尾气输送的目的有三个,一是代替水蒸气起载体的作用,二是缩小了甲醇在空气中的爆炸范围,有利于安全生产,三是由于尾气的成分独特,可生产浓甲醛,抑制脱氢反应,降低氧温,减少副反应,从而降低物耗。

d.水蒸气的输送
水蒸气输送的目的主要有三个,一是起热载体的作用,二是缩小了甲醇在空气中的爆炸极限,有利于安全生产,三是可防止结碳反应的发生,洁净催化剂,延长其使用寿命。

水蒸气大多是由氧化器自产蒸汽供给,也可由外部蒸汽管网提供。

e.原料混合气的配制
由甲醇——空气——水蒸气按工艺要求配成一定比例的原料气的目的是为了确保甲醇、空气和水蒸气的组成比,以满足反应过程和安全生产的要求。

f.过热操作
过热操作的任务是控制四元混合气在进入氧化器前的温度,防止产生液滴,以保护催化剂的活性。

过热温度的控制是用蒸汽间接加热四元气体的方式实现的。

g.四元混合气的净化
四元混合气的净化的目的是要除去原料中的有害物质,防止催化剂中毒而失去活性。

四元混合气的净化手段是将四元混合气体通过过滤器,除去气体中夹带的固体杂质。

另外,装置(包括设备和管道)的清洁状态对原料气的纯度有着重要的影响。

②工序流程
甲醇从甲醇计量槽用甲醇泵输送经过调节阀控制流量后进入再沸器蒸发器组。

通过蒸汽加热后,汽化甲醇进混合器,空气由鼓风机送入预热器进混合器,然后经过过滤器过滤后送至氧化器
③主要工艺指标
1.2.2.2氧化工序
①本工序任务
原料混合器经净化后,按一定的线速度进入氧化器,在电解银催化剂作用下进行原料气的氧化、脱氢反应,由甲醇转化为甲醛并产生少量的副产物,在这一工序操作中,氧化温度控制的高低、四元气体的摩尔组成及催化剂活性的高低,都直接影响甲醇转化率。

②工序流程
四元混合器净化后进入氧化器,在1atm和600℃左右的高温下和银催化剂接触。

甲醇被氧化为甲醛,并放出大量的反应热。

生产的产物气体迅速通过氧化器的余热段,放出的热与来自氧化器汽包的软水交换,间接产生的饱和水蒸气进入蒸汽分配器供生产使用,骤冷后的生成产物再经养护期余热段冷却后,送入一级吸收塔进行吸收操作。

③主要工艺条件
1.2.2.3吸收工序
①工序任务
本工序的任务是将转化后的甲醛气体,在填料吸收塔中,以水为吸收剂,经连续逆流吸收制成工业甲醛溶液。

在这个操作单元中,吸收塔的效率高低以及冷却系统的性能好坏,将直接影响甲醛产品的产量、质量和消耗定额。

②工序流程
来自氧化器的甲醛混合气,进入一级吸收塔的底部。

甲醛气体被塔内自上而下的循环液吸收剩余的甲醛气体由塔顶排出,送入尾气处理器中燃烧,燃烧后的气体高空排入大气,放出的热量被软水吸收,用于产生0.4MPa的饱和水蒸气。

气水在汽包内分离,吸收所需的工艺软水由外管送入经转子流量计计量后由二级吸收塔塔顶加入,并通过调节加水量控制成品浓度。

一级吸收塔和二级吸收塔的吸收液均用循环泵打出,经板式换热器冷却后进行塔内连续循环喷淋吸收,其中的二级吸收塔多余部分稀甲醛溶液经支路进入一级吸收塔,作为一级吸收塔的补充吸收液,一级吸收塔产品部分则经支路送入甲醛中间槽。

③主要工艺条件
(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。

相关文档
最新文档