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。

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