甲醇制甲醛相关是否属于危险工艺讨论

甲醇、空气、水蒸气三元气体催化氧化制甲醛工艺是否为危险工艺讨论三元气体制甲醛的反应的主体发生在氧化器内，即甲醇、空气、水蒸气的等气体进入氧化器后混合通过银催化剂然后再经过热交换，水吸收等工序制得37%甲醛水溶液。

正常反应情况下，反应温度控制在600摄氏度左右（温度探头设置在银催化剂层和所属铜网支架之间）。而反应气体进入催化剂前温度基本控制在120摄氏度左右。

正常情况下氧醇比为0.38左右，而根据反应式及两分子甲醇与一分子氧气反应生成两分子甲醛和两分子水。其完全反应的氧醇比应该为0.33。正常控制情况下氧稍微过量，即部分甲醇会被直接氧化为二氧化碳或一氧化碳和水。稍微过量的氧分子可以控制降低反应过程中部分不参与反应的甲醇作为产物进入吸收过程，导致甲醛溶液中甲醇含量超标。

若没有水蒸气参与的情况下，空气与甲醇气的混合气体肯定处于爆炸危险范围（甲醇浓度约29.5%）。在通入水蒸气的情况下，将甲醇的浓度降低到爆炸危险范围之外（120摄氏度）。

但正常反应情况下，银催化剂温度为600摄氏度左右，（而甲醇的引燃温度为460摄氏度，甲醛的引燃温度为430摄氏度这个温度为无催化剂情况下的引燃温度，催化剂情况下该温度会被减低。）那么在600摄氏度情况下，即使无催化剂存在，甲醛及甲醇与氧接触的情况下则会直接产生氧化反应（即燃烧），直到混合气体中氧缺失或甲醛/甲醇缺失为止。也就是说反应过程在进入催化剂层后几乎立即完全不可逆的进行。不会在反应器后部形成爆炸危险环境。

然后我们讨论反应器催化剂前部小空间内的混合气体（进入催化剂之前为120左右摄氏度）。正常情况下，该混合气体温度不够，达不到爆炸危险，仅紧贴催化剂部分，因催化剂的辐射热导致该部分气体已经可以与氧气反应（即爆炸环境）。当然这部分肯定也有，条件合适凭什么不让人家反应？！

但是由于不停的混合气体的进入导致，反应主题直接在催化剂层产生，而不会反燃至催化剂前。如果这个时候突然撤掉水蒸气的通入，直接让反应器进入气体变成甲醇与空气的混合气体，也就是说其能够让反应自动进行的温度从原先的460摄氏度（甲醇引燃温度）降低到常温以下。那么氧化反应因为条件的变化变成了不需要依靠催化剂产生的辐射热作为起动动力，这样进入催化剂前的氧醇混合气体会成为一个自然的反应区，也就是说氧化反应完全脱离催化剂层在催化剂层前面燃烧可以殆尽若时间短的话就是爆炸。但是水蒸气的停供不等于水蒸气立即从反应器内消失，而是水蒸气在空气与甲醇气的带动下逐渐降低，也就是说催

化剂前的气体环境是个逐渐变化过程，虽然这个过程很短，但不是瞬间产生，若这个时候，大家可以看到的话，应该是靠近催化剂层的混合气由于条件逐渐合适，（随着水蒸气浓度的降低，适合反应自发进行的温度越来越低，银层的辐射热导致的燃烧范围离银层的范围越来越远，对着就是反燃现象。）也就是说极端情况下，不是爆炸而是反燃。最后直到在甲醇管道出口或空气管道出口形成稳定的火焰（本人认为应该是空气管道出口形成稳定的火焰的可能性最大，因为对于该燃烧过程来说是可燃物过量）。

前面一节提到的应该是该反应器系统中稳定反应过程时最有可能出现的危险情况，虽然他本身经分析后并不危险。其他情况无非，氧突然过量，或者醇突然过量这两种情况。

首先氧突然过量依赖风机超负荷工作或超频工作，引发的最后情况最多也是反燃而已，不过这个反燃最后形成火焰的地方应该在醇出口管口。还是不会爆炸。

至于醇突然过量，那就反应产物甲醛溶液中醇量超标，不会有任何情况发生，对了会导致催化剂失温。

综上所述，氧化器在反应过程中不管遇到任何突发情况都不会引发火灾爆炸事故，其本质上是安全的，不应该将它划分到危险工艺中区。

氧化器发生爆炸的唯一可能仅会发生在氧化器点火开车过程中。要发生该现象需要前置条件是醇、空气混合气在爆炸危险环境下，也就是说刚开始员工误操作，让氧化器的氧含量超标，水蒸气量过少，等情况然后直接点火，那么爆炸不可避免。

但是这个完全可以通过工艺过程避免，比如说先通水和空气的混合气然后点火，再通入甲醇气来避免这个过程的发生。这个看起来是不是有点眼熟？！对天然气锅炉点火过程。

若这个氧化反应要归到危险工艺，那么天然气锅炉是不是也需要进行DCS监控，SIS紧急切断？当然燃油锅炉好像也差不多，也是氧化反应。

PS：经过与相关甲醛生产商交流，的确没出现过氧化器在稳定生产后产生火灾爆炸事故，即使有也发生在点火阶段。