甲醛工藝流程.doc

甲醛工藝規(guī)程1、 概述 1、產(chǎn)品名稱： 37% 37.4%工業(yè)甲醛溶液（重量法），其商品名成為福爾馬林。 英文名稱：Formaldehyde。 2、甲醛的物理化學(xué)性質(zhì)： 分子式：CH2O 結(jié)構(gòu)式： 分子量：30.03(1) 物理性質(zhì)： 純甲醛在常溫下為具有強(qiáng)烈刺激性氣味的無(wú)色液體，易揮發(fā)、有毒、對(duì) 眼、鼻、喉粘膜有強(qiáng)烈的刺激性。成品甲醛為無(wú)色透明易流動(dòng)的有毒液體。 純甲醛的沸點(diǎn)為-210C，溶點(diǎn)為-920C，能溶于水、醇、醚中。 甲醛氣屬于易燃易爆氣體，在空氣中的爆炸極限為773%（0.1MPa 200C）。 低溫下甲醛易發(fā)生聚合作用，反應(yīng)如下： CH2OH2O CH2(OH)2 甲二醇 nCH2(OH)2 HO(CH2O)nH (n1）H2O HO(CH2O)nH n(CH2O) H2O 該聚合作用，在甲醛含量高于42%或低于7%時(shí)極易進(jìn)行，在 酸性介質(zhì)中或有重金屬氧化物存在時(shí)，聚合可能性增大.加熱和稀釋有利于解聚，加入阻聚劑可適當(dāng)阻止聚合。 （2）化學(xué)性質(zhì)： 甲醛是最低級(jí)醛，化學(xué)性質(zhì)非?；顫?。 加成反應(yīng)： NaHSO3 HCHO CH2OHSO3Na Na2SO3 HCHO CH2OHSO3Na 卡尼查羅反應(yīng)： 2HCHO NaOH CH3OHHC00Na 與氧作用生產(chǎn)烏洛托品： 6HCHO 4 NH （CH2）6N4 6H20 受熱分解：CH20 C0 H2 （加熱 4000C） 氧化生成甲酸： CH20 12O2 HCOOH 甲醛還能與苯酚，尿素作用生成酚醛樹(shù)脂和尿醛樹(shù)脂。 3、產(chǎn)品應(yīng)用范圍： 甲醛是重要的有機(jī)化工原料之一，廣泛應(yīng)用于溶劑、還原劑、防腐劑、燃料、炸藥、農(nóng)藥、合成樹(shù)脂和工程塑料等。 4、國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)工藝及本廠工藝簡(jiǎn)介： 目前國(guó)內(nèi)外生成甲醛的方法主要有以下幾種： （1）以烷烴為原料（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：CH2Cl2 H20 CH20 2HCl （2）以甲醇為原料：（二步法） a、過(guò)量空氣氧化法（鐵鉬法） 此法是用FL2O3 M00做催化劑，甲醇與過(guò)量空氣混合后，經(jīng)凈化、預(yù)熱，于320 3800C溫度下，在有催化劑的立式固定床和沸騰反應(yīng)器中反應(yīng)生成甲醛。 此法是在甲醇濃度低于爆炸區(qū)下限（小于6.0%）即在含有過(guò)量空氣的情況下操作。由于空氣過(guò)量，甲醇幾乎全部被氧化，其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)溫度低，副反應(yīng)少，產(chǎn)率高；缺點(diǎn)是設(shè)備龐大，動(dòng)力消耗大。 b、過(guò)量甲醇氧化法（銀法） 此法是用結(jié)晶銀或負(fù)載銀作催化劑。過(guò)量甲醇與空氣混合后，在6006400C或在680 7200C之間進(jìn)行反應(yīng)。 此法是在甲醇濃度高于爆炸區(qū)上限（大于36%）即在過(guò)量甲醇的情況下操作。由于反應(yīng)時(shí)氧氣不足，應(yīng)溫度又較高所以脫氫和氧化反應(yīng)同時(shí)發(fā)生。 銀法生產(chǎn)甲醛的工藝，目前主要有兩種： 其一：用浮石為載體的浮石銀催化劑生產(chǎn)甲醛。其缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)化率低，產(chǎn)品中含有定量的甲醇，消耗高，浮石銀的制造工藝繁雜，銀回收率低。但優(yōu)點(diǎn)是對(duì)原料要求不很嚴(yán)格。 其二：用電解銀做催化劑生產(chǎn)甲醛其優(yōu)點(diǎn)是由甲醇制取甲醛反應(yīng)溫度可降低70800C，反應(yīng)的產(chǎn)率和選擇性顯著提高，消耗低，銀耗低，經(jīng)濟(jì)效果好。本廠工藝簡(jiǎn)介：我廠采用的事電解銀催化劑生產(chǎn)甲醛。原料甲醇?xì)狻⒖諝?、水蒸氣按一定配比?00 6400C下在電解銀催化劑表面上進(jìn)行表面反應(yīng)生成甲醛氣及少量未反應(yīng)的甲醇?xì)?，?jīng)吸收塔吸收后成品為甲醛40%(體積比）無(wú)色透明液體。反應(yīng)原理：以銀為催化劑將甲醇經(jīng)空氣氧化為甲醛氣用水吸收制成370.5（重量法）的甲醛溶液。當(dāng)甲醇、空氣和水蒸氣混合進(jìn)入反應(yīng)器，在催化劑上發(fā)生催化作用而生成甲醛，其主要反應(yīng)是氧化脫氫反應(yīng)。CH3OH O2 HCHO H2O 157.25 千焦 （1）CH3OH HCHO H2 90.58千焦 （2）甲醇反應(yīng)（1）在2000C左右開(kāi)始進(jìn)行，因此預(yù)熱進(jìn)入反應(yīng)器的原料混合氣，必須用電爐絲加熱點(diǎn)火。當(dāng)催化床溫度升到2000C左右，反應(yīng)（1）開(kāi)始緩慢進(jìn)行。它是一個(gè)預(yù)熱反應(yīng)，放出的熱量使催化床溫度逐漸升高，又使反應(yīng)（1)不斷加快。因此點(diǎn)火催化劑床溫度升高時(shí)非常迅速的。甲醇脫氫反應(yīng)（2）在低溫下幾乎不進(jìn)行。當(dāng)催化床溫度達(dá)到6000C以后反應(yīng)（2）成為主要反應(yīng)，脫氫反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，因此反應(yīng)（2）的發(fā)生對(duì)控制氧化溫度有利。在主反應(yīng)進(jìn)行的同時(shí)，在反應(yīng)器中還發(fā)生下列副反應(yīng)：CH3OH 32O2 CO2 2H2O 674.32 千焦 （3）CH3OH O2 CO 2H2O 391.75 千焦 （4） CH20 12O2 HCOOH 139.53千焦 （5）HCOOH CO H2O 生產(chǎn)甲醛主要有以上幾個(gè)反應(yīng)。只有甲醇脫氫是吸熱反應(yīng)，其余皆是放熱反應(yīng)，因此生產(chǎn)上不需要外界供熱，而且混合氣中進(jìn)行水蒸氣以便將多余的熱量從反應(yīng)系統(tǒng)中移去，使反應(yīng)正常進(jìn)行。幾個(gè)副反應(yīng)都消耗甲醇，生成的惰性氣體從塔頂排出，降低了反應(yīng)效率，因此工業(yè)生產(chǎn)上通過(guò)控制一定的反應(yīng)條件，盡可能減少副反應(yīng)的發(fā)生。安全與防火1、 甲醇是一種劇毒品，常溫下是液體，甲醇能通過(guò)呼吸道和皮膚進(jìn)入人體，使人感到頭疼、腹痛、嘔吐等，甚至造成死亡。如果誤吸510毫升甲醇，可能引起中毒，誤服30毫升甲醇能夠致死。在空氣中甲醇的最大允許濃度為0.5毫升/升。2、 甲醛也是一種毒物，在常溫下具有很強(qiáng)的刺激性。甲醛蒸汽的爆炸范圍是773%，吸入甲醛蒸汽急性中毒使人發(fā)生鼻炎、支氣管炎、結(jié)膜炎等。甲醛溶液直接與皮膚接觸會(huì)引起灼傷，還能引起指甲軟化。在工業(yè)甲醛溶液中含有一些甲醇，因此還具有甲醇的毒性。甲醛在空氣中的最大允許濃度為0.005毫升/升。3、 安全措施： 1）根據(jù)甲醇、甲醛易燃易爆的特點(diǎn)，要求所有設(shè)備、管道密封，甲醇的輸送管道、設(shè)備、法蘭均應(yīng)接地，一般應(yīng)設(shè)運(yùn)管裝置。 2）車間通風(fēng)，保持空氣流動(dòng)。 3）在接觸甲醇、甲醛時(shí)應(yīng)帶橡膠手套，在空氣中甲醇、甲醛濃度超高時(shí)，要帶口罩或防毒面具進(jìn)行操作。4、 防護(hù)措施： 如果甲醇、甲醛發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)立即用泡沫滅火器進(jìn)行滅火（嚴(yán)禁用水）。如果電氣設(shè)備發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)立即切斷電源，用CO2滅火器滅火。操作中不正?，F(xiàn)象及事故處理：不正常現(xiàn)象原因處理方法蒸發(fā)壓力流量下降1、 吸收塔液面高，接近進(jìn)氣口。2、 觸媒層阻力增大或燒結(jié)造成的。3、 系統(tǒng)阻力大，如過(guò)濾網(wǎng)鋪的太厚或太臟造成。4、 吸收塔液范嚴(yán)重造成積水。緩慢排塔液面，分析尾氣，測(cè)阻力確定流量，低負(fù)荷生產(chǎn)或更換觸媒降低循環(huán)量尾氣中的CO高酸值高吸收液中醇高1、 開(kāi)車初期，局部燃燒造成。2、 停車后恢復(fù)由于帶液造成。3、 觸媒局部中毒。4、 觸媒結(jié)塊裂餡。提高氧溫激發(fā)活性開(kāi)旁關(guān)正路處理提高氧溫或更換觸媒停水除計(jì)劃斷水外，供水泵掉閘或倒節(jié)門按緊急停車處理停汽計(jì)劃停汽或鍋爐事故造成或倒錯(cuò)節(jié)門按緊急停車處理停電鼓風(fēng)機(jī)掉閘、倒電，供電部造成按緊急停車處理氧溫突然增高1、 流量突然增高，塔打空了，蒸發(fā)液面高。2、 過(guò)熱器漏。3、 高位槽斷料。4、 蒸發(fā)液面低大量補(bǔ)涼料。按緊急停車處理流量增高，醇含量上升，醛含量降低，酸值增高觸媒翻身造成停車，重新鋪觸媒消耗高，產(chǎn)量低，尾氣問(wèn)題不大1、 氧化器急冷器漏料。2、 循環(huán)冷卻器漏料。漏的嚴(yán)重，停車搶修。觸媒翻身1. 開(kāi)車時(shí)觸媒壓的不實(shí)。2. 塔液面高過(guò)進(jìn)氣門，造成流量大福度波動(dòng)。3. 恢復(fù)開(kāi)車時(shí)或處理回復(fù)時(shí)，配料蒸汽開(kāi)的太小達(dá)爆炸極限引起觸媒翻身。停車重新鋪觸媒熄火1、 配料蒸汽開(kāi)的太大。2、 塔液面高過(guò)進(jìn)氣口，空氣流量下降造成熄滅?；鼗?、 當(dāng)蒸發(fā)液面低于加熱室，流量跳動(dòng)造成。2、 觸媒嚴(yán)重超溫。更換觸媒尾鍋汽包超壓1、 汽包斷水2、 倒氣太晚3、 蒸汽管路堵及時(shí)開(kāi)泵，放入或提泵壓趕快倒氣停車檢修尾鍋汽包液不正常1、 給水壓力不正常2、 儀表不正常調(diào)節(jié)給水壓力檢修儀表