鐵鉬法甲醛生產(chǎn)工藝

一、 55%高濃度甲醛產(chǎn)品簡(jiǎn)介

1.1用途

1、生產(chǎn)多種重要的工業(yè)原料：甲醛被用于生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等，這些原料進(jìn)一步被用于制造涂料、粘合劑等。此外，甲醛還用于生產(chǎn)聚甲醛(pom)、多聚甲醛等成為各種塑料的原料。

2、在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用：甲醛在醫(yī)學(xué)上被用來(lái)消毒和防腐，例如用于醫(yī)療器械的消毒和某些手術(shù)的防腐。在生物學(xué)中，甲醛是制備生物防腐劑和殺菌劑的重要原料。

1.2甲醛物性

結(jié)構(gòu)式：

分子式：CH₂O

分子量：30.03

性狀：無(wú)色氣體，有刺鼻氣味

溶解性：易溶于水，溶于乙醇等多數(shù)有機(jī)溶劑。

熔點(diǎn)（℃）：-92；

沸點(diǎn)（℃）：-19.4

燃燒性：易燃

閃點(diǎn)（℃）：-19.4

相對(duì)密度（空氣=1）：1.07

1.3產(chǎn)品規(guī)格

1、國(guó)標(biāo)甲醛溶液規(guī)格

表1.1工業(yè)用甲醛溶液（GB/T9009-2011）

本項(xiàng)目所用原料為50%級(jí)優(yōu)等品甲醛溶液。

2、我司55%甲醛溶液產(chǎn)品規(guī)格

表1.2

3、副產(chǎn)品蒸汽規(guī)格

表1.3

二、 原料輔料公用工程規(guī)格

2.1原料的主要技術(shù)規(guī)格

1、原輔材料

本項(xiàng)目涉及的主要原輔材料如表2.1所示。

表2.1主要原輔材料一覽表

2、原料質(zhì)量指標(biāo)

表 2.2 工業(yè)用甲醇標(biāo)準(zhǔn)（ GB 338-2011）

2.2公用工程規(guī)格

表2.3

2.3 55%甲醛溶液生產(chǎn)單耗

表2.4

三、 鐵鉬法甲醛生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介

3.1流程簡(jiǎn)述

3.1.1 反應(yīng)原理

反應(yīng)方程式：

主反應(yīng)：

CH₃OH + 1/2 O       CH₂ O + H₂O                                                           (1)

副反應(yīng)：

CH₃OH + O₂  CO + 2 H₂O                                                                  (2)

CH₃OH +O₂HCOOH + H₂O                                                                     (3)

2CH₃OH CH₃OCH₃＋H₂O                                                                   (4)

3.1.2 工藝流程簡(jiǎn)述

鐵鉬法甲醛生產(chǎn)由空氣壓縮工序、反應(yīng)工序、甲醛吸收工序和蒸汽發(fā)生工序組成。

1、空氣壓縮工序

新鮮空氣通過(guò)消聲器和空氣過(guò)濾器進(jìn)入增壓風(fēng)機(jī)升壓，風(fēng)機(jī)出口氣與吸收二塔頂部循環(huán)尾氣混合進(jìn)入1號(hào)循環(huán)風(fēng)機(jī)，再進(jìn)入2號(hào)循環(huán)風(fēng)機(jī)連續(xù)加壓到一定的操作壓力后送到反應(yīng)工序。

2、反應(yīng)工序

從罐區(qū)來(lái)的原料甲醇先送到甲醇貯罐，再通過(guò)甲醇泵進(jìn)入甲醇預(yù)蒸發(fā)器，在此與甲醛循環(huán)泵送來(lái)的吸收塔2塔甲醛循環(huán)溶液進(jìn)行熱交換，甲醇吸熱而汽化，同時(shí)與風(fēng)機(jī)來(lái)的氣體相混合形成原料氣體。原料氣體再經(jīng)過(guò)甲醇蒸發(fā)器過(guò)熱后，生成甲醛反應(yīng)氣。該氣體首先經(jīng)過(guò)甲醇蒸發(fā)器罐間，通過(guò)與原料混合氣換熱而自身冷卻，然后進(jìn)入吸收工序。

3、蒸汽發(fā)生工序

甲醇氧化制甲醛本身是個(gè)放熱反應(yīng)，但反應(yīng)需要一定的溫度才能啟動(dòng)。因此反應(yīng)器的開(kāi)車(chē)有一個(gè)導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由導(dǎo)熱油貯槽、導(dǎo)熱油泵、導(dǎo)熱油電加熱器等組成。開(kāi)車(chē)正常溫度達(dá)標(biāo)后，反應(yīng)器需要由導(dǎo)熱油汽化撤熱，同時(shí)發(fā)生蒸汽。此部分由冷凝器和鍋爐給水槽、鍋爐給水除氧器、鍋爐給水泵組成。

外購(gòu)的導(dǎo)熱油注入導(dǎo)熱油槽中，該槽可容納系統(tǒng)全部導(dǎo)熱油。在向反應(yīng)器投入原料氣之前，先啟動(dòng)導(dǎo)熱油泵，用泵將導(dǎo)熱油經(jīng)導(dǎo)熱油電加熱、反應(yīng)器和導(dǎo)熱油冷凝器進(jìn)行循環(huán)，借助導(dǎo)熱油電加熱將導(dǎo)熱油升溫，并經(jīng)上述循環(huán)過(guò)程，將反應(yīng)器及其催化劑床層升溫到達(dá)反應(yīng)啟動(dòng)所需溫度。此時(shí)可以向反應(yīng)器投入原料氣，并開(kāi)始反應(yīng)，反應(yīng)一旦開(kāi)始，就將釋放出反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，因此該系統(tǒng)就由供熱向撤熱轉(zhuǎn)換。保證在反應(yīng)狀況下，系統(tǒng)有必需的導(dǎo)熱油后，切除導(dǎo)熱油泵、導(dǎo)熱油電加熱器和導(dǎo)熱油貯槽。此時(shí)導(dǎo)熱油在反應(yīng)器管間?？刂茪鈶B(tài)導(dǎo)熱油冷凝器，與鍋爐給水換熱而產(chǎn)生水蒸氣，它自身冷凝而流回反應(yīng)器管間。控制氣態(tài)導(dǎo)熱油的壓力，可以方便改變導(dǎo)熱油溫度，從而改變反應(yīng)熱的撤出條件，借此可有效控制反應(yīng)溫度。

鍋爐給水水質(zhì)為脫鹽水，由裝置外送來(lái)，經(jīng)除氧器進(jìn)入鍋爐給水槽，經(jīng)鍋爐給水泵送出，一股入導(dǎo)熱油冷凝器的管間，供發(fā)生蒸汽之需，另一股去ECS蒸汽發(fā)生器，供ECS系統(tǒng)發(fā)生蒸汽。兩處所產(chǎn)生的蒸汽合并后作為副產(chǎn)蒸汽送出本裝置界區(qū)。

3、吸收

產(chǎn)生的高溫甲醛氣體進(jìn)入第一吸收塔（內(nèi)為兩級(jí)吸收）?；旌蠚庥伤走M(jìn)入，自下而上與塔頂噴淋的甲醛吸收液逆流接觸，將大部分甲醛吸收，甲醛氣溶于水形成甲醛液體從第一吸收段塔底排出。設(shè)計(jì)吸收效率90%以上，吸收液甲醛濃度約為55%，經(jīng)冷卻器冷卻溫度50~60℃后進(jìn)入甲醛接收槽。

經(jīng)第一吸收塔兩級(jí)吸收后，多余未吸收的混合氣進(jìn)入第二吸收塔（內(nèi)為兩級(jí)吸收）與吸收液混合后生成稀甲醛液體，塔底混合液甲醛濃度約為5~8%左右，經(jīng)冷卻后返回前第一吸收塔繼續(xù)吸收甲醛氣體濃縮，反復(fù)循環(huán)達(dá)到要求濃度后，從第一吸收塔塔底排入成品甲醛儲(chǔ)罐，再泵入甲醛罐待用。

采出的55%甲醛溶液送入甲醛中間罐儲(chǔ)存，保持溫度在50～70℃之間防止甲醛自聚。經(jīng)甲醛輸送泵送入縮醛單元或罐區(qū)保溫儲(chǔ)罐。

4、尾氣處理

第二吸收塔塔頂排出的未吸收氣體稱為工藝尾氣，一股返回風(fēng)機(jī)入口，另一股進(jìn)入ECS系統(tǒng)。ECS系統(tǒng)是一個(gè)催化焚燒系統(tǒng)，該系統(tǒng)由ECS預(yù)熱器、ECS開(kāi)工加熱器、ECS反應(yīng)器、ECS蒸汽發(fā)生器組成。

ECS開(kāi)工加熱器是裝置啟動(dòng)時(shí)用來(lái)加熱尾氣，使升溫后進(jìn)入ECS反應(yīng)器時(shí)能夠進(jìn)行催化焚燒系統(tǒng)反應(yīng)。一旦啟動(dòng)后，尾氣進(jìn)入ECS預(yù)熱器時(shí)，就能與ECS蒸汽發(fā)生器來(lái)的延期進(jìn)行交換預(yù)熱。進(jìn)入ECS蒸汽發(fā)生器反應(yīng)，此時(shí)切斷ECS開(kāi)工加熱器。反應(yīng)后的高溫氣體在ECS蒸汽范生氣中與鍋爐給水進(jìn)行熱交換，將其轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵猓⑴c導(dǎo)熱油冷凝器中產(chǎn)生的蒸汽一同送往界外。經(jīng)過(guò)ECS系統(tǒng)處理過(guò)的尾氣，完全達(dá)到環(huán)境保護(hù)的要求，由煙囪在高出排放。

3.2流程簡(jiǎn)圖

3.3鐵鉬法甲醛裝置三廢處理

本項(xiàng)目“三廢”排放及治理情況見(jiàn)下表。

3.4甲醛裝置占地

以12萬(wàn)噸t/a（37%）甲醛裝置為例，占地面積16 X 41m。如下圖所示。

四、 工程案例

對(duì)每個(gè)產(chǎn)能的反應(yīng)器都進(jìn)行有限元軟件進(jìn)行應(yīng)力分析，設(shè)備可以在最佳狀態(tài)運(yùn)行。

吸收塔設(shè)備，及內(nèi)件。

五、工程服務(wù)內(nèi)容

5.1工程服務(wù)方式

1) 單獨(dú)提供工藝包和技術(shù)服務(wù)

2) 工藝包+技術(shù)服務(wù)+設(shè)計(jì)

3) 工藝包+技術(shù)服務(wù)+設(shè)計(jì)+核心設(shè)備

4) 工藝包+技術(shù)服務(wù)+設(shè)計(jì)+設(shè)備采購(gòu)

5) 工藝包+技術(shù)服務(wù)+設(shè)計(jì)+設(shè)備采購(gòu)+安裝工程施工+裝置調(diào)試指導(dǎo)

5.2工程范圍

主車(chē)間內(nèi)部除土建、鋼結(jié)構(gòu)、消防、監(jiān)控、給排水、催化劑以外的所有工程內(nèi)容

5.3工程周期

自預(yù)付款支付起，主要設(shè)備到廠需要5個(gè)月，安裝工程3個(gè)月，總建設(shè)周期約8個(gè)月。