铁钼法甲醛培训1工艺介绍
铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺及过程控制分析_郝吉鹏
第 42 卷 第3期2013 年 3 月Vol.42 No.3Mar.2013化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺及过程控制分析郝吉鹏(西南石油大学化学化工学院，四川 成都 610500)摘 要： 以实际生产中的铁钼法甲醇氧化制甲醛装置为基础，介绍了铁钼法的生产工艺流程，并分析了该工艺装置在实际运行中存在的一些问题及其改进途径，同时对生产过程控制中，在装置开车时和稳定运行中有较大外界干扰引起某些工艺参数急剧变化时，如何对其进行快速的最优过程控制进行了分析并给出了一些经验性的建议。
关键词：甲醇；铁钼法；甲醛；过程控制中图分类号：TQ 224.12+2 文献标识码：B 文章编号：1671-9905(2013)03-0058-04作者简介：郝吉鹏(1986-)，男，汉族，山东德州人，西南石油大学在读硕士研究生，研究方向：化工过程模拟计算，E-mail：hjp_vmd@，电话：136********收稿日期：2013-01-06甲醛作为一种大宗的有机化学品，工业上广泛用于生产酚醛树脂﹑脲醛树脂等热固性树脂，以及新戊二醇﹑季戊四醇﹑1,4-丁二醇等多元醇和六亚甲基四胺(乌洛托品)﹑亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)﹑聚甲醛(POM)﹑多聚甲醛等化工产品，其37%的工业水溶液(又称福尔马林)可直接用于防腐剂，因此，其在化工﹑木材加工﹑涂料﹑医药﹑塑料﹑农药﹑医学等行业具有重要用途。
虽然由甲烷直接选择性氧化或由甲醇直接脱氢制甲醛是较为理想的途径，但其催化剂性能及生产过程控制技术都未达到工业应用的水平。
目前，工业生产中主要通过甲醇氧化脱氢生产甲醛，根据所使用催化剂的不同，可以将其分为以银为催化剂的甲醇过量法和以铁钼氧化物为催化剂的空气过量法，两种生产方法的一些主要性能指标的比较见表1[1~7]。
本文介绍了一种铁钼法生产工艺流程，并分析了其在生产运行中存在的问题及改进措施，同时，根据对生产装置的实际控制经验给出了一些在集散控制系统（Distributed control system,DCS）对某些关键工艺控制参数的控制失调情况下进行最优化干预调节控制的方法。
铁钼法生产甲醛原理
铁钼法生产甲醛原理以铁钼法生产甲醛原理为标题，以下是对该原理的详细介绍。
一、引言甲醛，化学式为CH2O，是一种常见的有机化合物，具有广泛的应用。
而铁钼法是一种常用的甲醛生产方法，其原理主要涉及铁钼催化剂在适宜条件下催化气相反应生成甲醛。
二、催化剂铁钼催化剂是铁、钼及其它助剂组成的复合催化剂。
其中，钼是主要的催化组分，铁则起到辅助催化的作用。
这种催化剂具有较高的催化活性和选择性，能够促使反应高效进行。
三、反应过程铁钼法生产甲醛的反应过程主要包括以下几个步骤：1. 蒸汽制氢：首先，通过加热水蒸汽和过量乙醇的混合气体，使其在催化剂的作用下发生脱氢反应，生成氢气和乙烯。
2. 氢化反应：接下来，将乙烯与氢气混合，经过催化剂的作用，进行氢化反应。
在适当的温度和压力条件下，乙烯分子与氢气分子发生加成反应，生成乙醇。
3. 氧化反应：将乙醇与氧气混合，经过催化剂的作用，进行氧化反应。
在一定的温度和压力条件下，乙醇分子与氧气分子发生氧化反应，生成乙醛。
4. 甲醛生成：乙醛在一定的温度和压力条件下，通过催化剂的作用，发生脱水反应，生成甲醛。
四、反应条件铁钼法生产甲醛的反应条件对于催化剂的选择和反应效果有着重要的影响。
一般来说，适宜的反应温度为150-250摄氏度，反应压力为0.1-1.0兆帕。
此外，还需要控制气体的流速和反应物的配比，以提高反应效率和产物的纯度。
五、优势与应用铁钼法生产甲醛相比其他方法具有以下优势：1. 催化剂具有较高的催化活性和选择性，能够高效催化反应，提高产率；2. 反应过程相对简单，操作方便，能够实现工业化生产；3. 产物甲醛的纯度较高，符合工业和农业等领域的需求。
因此，铁钼法生产甲醛在化工行业中得到广泛应用。
甲醛作为一种重要的有机合成原料，可用于生产树脂、染料、药品等多种化学产品。
此外，甲醛还可以用作防腐剂、消毒剂和粘接剂等，具有广泛的用途。
六、总结铁钼法是一种常用的甲醛生产方法，其原理主要是通过铁钼催化剂在适宜的反应条件下催化乙醇气相反应生成甲醛。
甲醛的生产—生产工艺流程的组织
1.传统银法工艺流程
原料气 (在爆炸极限以上的甲醇与空气混合气)经反应器中的银催化剂 (浮石载银或电 解银)进行氧化、脱氢反应。通过甲醇、空气及加入的水蒸气的比例控制反应温度在 600~680℃。反应后的气体经塔内以水为吸收剂循环吸收,得到37%~42%的工业甲醛。
2.尾气循环工艺流程
尾气循环法的特点在于在没有蒸馏的情况下能生产39%~55%(质量分数)的高浓度甲醛,甲醇含量小于1.2%。 甲酸含量比铁钼法还低,约50×10-6 以下,因此可不必用离子交换法除去甲酸,可免除对环境的污染。吸收塔顶 排出的气体除部分循环使用,其余的可用做燃料副产水蒸气,约每吨甲醛回收0.5t水蒸气。 尾气循环法与传统银法相比,甲醇转化率和甲醛收率提高。甲醇单耗下降,但电耗和设备投资增高。
5.我国甲醛生产工艺流程
为降低消耗,我国生产厂家对传统的生产工艺进行了优化和改进, 形成了循环法生产工艺。循环法生产工艺可分为甲醇循环法和尾 气循环法两种工艺。
（1）甲醇循环法
其特点是控制较低的反应温度，以减少副反应，吸收塔采出的 甲醛溶液再经蒸馏脱除大部分未反应的甲醇和水，脱出的原料甲 醇和水作为原料回用，所以甲醛浓度高，而甲醇单耗低。但需要 增加一套精馏装置，投资较高，操作较复杂。
＞37 600～700
3～6
＜7 280～350
12～18
反应效果： 甲醛质量分数/% 产品醇含量/% 产品酸含量/（mg/kg） 收率/%
37～40 4～8
100～200 86～90
55～60 0.5～1.5 200～300 95～98
催化剂： 组分 对毒物敏感度 失活原因
电解银或载体银
大 烧结或中毒
5.我国甲醛生产工艺流程
（2）尾气循环工艺
甲醛生产工艺设计1
摘要甲醛是一种重要的有机化工原料，主要用于生产酚醛树脂(PP)、脲醛树脂(UF)等，还可用作杀菌剂、消毒剂、防腐剂、溶剂、还原剂以及尿素—甲醛型缓效肥料等，在农业、水处理、涂料、医药以及染料等方面具有广泛的用途。
本套设计是根据国内甲醛工业现状、产品要求，采用铁、钼、钒等金属氧化物作为催化剂，在“铁钼法”传统生产工艺的基础上，设计出具有创新性“铁钼法”工艺，反应原理简单，所得产品纯度高，污染少的一套装置。
关键词：铁钼法，原理方法，工艺设计，尾气循环，物料衡算引言甲醛用途非常广泛，合成树脂、表面活性剂、塑料、橡胶、皮革、造纸、染料、制药、农药、照相胶片、炸药、建筑材料以及消毒、熏蒸和防腐过程中均要用到甲醛，可以说甲醛是化学工业中的多面手，但任何东西的使用都必须有个限量，有一个标准，一旦使用超越了标准和限量，就会带来不利的一面。
国外甲醛衍生产品多达近百种。
甲醛生产企业应根据本地区的原料及产品供求情况，不失时机和因地制宜的发展一些附加值更高的甲醛衍生产品，加快甲醛衍生产品的品种及其生产技术的发展进程。
与此同时，应重点关注催化剂性能的改进和提高工作，大力加强业已成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料的推广应用，不断提高装置的技术含量，加大技术进步力度。
本次设计在“铁钼法”传统生产工艺的基础上，设计出“尾气循环工艺”、“热量循环工艺”等多种改良创新性节能、环保的新型“铁钼法”工艺，解决了实际生产中尾气、热量的再次利用。
由于甲醛是有毒有害气体，生产过程中一定要注意环保，尾气和废碱，废酸必须经过处理达排放标准后才能排放。
这次设计有成功也有不足。
对所需的各种参数都做到了有据可查，计算过程有理有据。
从铁钼催化法甲醛生产工艺设计流程出发，系统的进行了物料衡算，但是，由于此设计资料有限，反应器的动力学模型无法建立，不能进行反应器设备设计，又因为自身水平的限制，尽管已尽最大努力，最终不足之处仍然存在,希望大家批评指正。
一、甲醛生产的目的及意义甲醛是脂肪族等系列中最简单的醛,化学性质十分活泼,可合成多种化合物,是重要的大宗基本化工原料之一,广泛应用于化工、医药、染料和农业等领域,大部份用作脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺—甲醛树脂的原料，还可用作生物合成香料、合成炸药、合成螯合剂、合成助剂以及合成重要的中间体等，甲醛的用途分布为图1所示。
铁钼法生产甲醛原理
铁钼法生产甲醛原理以铁钼法生产甲醛原理为标题，本文将介绍铁钼法生产甲醛的原理及工艺过程。
一、介绍甲醛的应用领域和市场需求甲醛是一种广泛应用于化工、医药、农业等领域的重要有机化工原料。
它可以用于制备树脂、塑料、涂料、染料等产品，也可以用作灭菌剂和防腐剂。
由于其广泛的应用和市场需求，生产高纯度甲醛的技术和工艺一直备受关注。
二、铁钼法生产甲醛的原理铁钼法是一种常用的工业生产甲醛的方法。
该方法通过将甲醇与空气在催化剂的作用下反应生成甲醛。
催化剂通常由铁和钼组成，可以使甲醇氧化反应更加高效和选择性。
具体来说，甲醇和空气在催化剂的存在下，经过一系列的氧化和还原反应，最终生成甲醛。
首先，甲醇在催化剂的作用下被氧化成为甲醛和水。
然后，甲醛再次被氧化成为甲酸和二氧化碳。
最后，甲酸通过还原反应再次生成甲醛。
整个反应过程是一个循环过程，催化剂在反应过程中不断地参与氧化和还原反应。
三、铁钼法生产甲醛的工艺过程铁钼法生产甲醛的工艺过程一般包括以下几个步骤：1. 原料准备：甲醇是生产甲醛的主要原料，需要进行脱水和脱硫处理，以提高甲醛的纯度。
2. 催化剂制备：催化剂通常由铁和钼组成，可以通过沉淀法、浸渍法等方法制备。
催化剂的制备需要严格控制催化剂的成分和结构，以提高催化剂的活性和稳定性。
3. 反应装置：铁钼法生产甲醛的反应装置一般为固定床反应器。
反应器内填充有催化剂，甲醇和空气通过反应器床层，与催化剂发生反应。
4. 反应条件控制：反应过程中需要控制反应温度、压力和空气/甲醇比等参数，以提高甲醛的产率和选择性。
5. 产物分离和回收：反应结束后，需要对产物进行分离和回收。
主要的分离方法包括蒸馏、吸附和结晶等。
四、铁钼法生产甲醛的优势和局限性铁钼法生产甲醛相比其他方法具有以下优势：1. 催化剂活性高：铁钼催化剂在甲醛氧化反应中具有较高的活性和选择性，可以提高甲醛的产率。
2. 工艺简单：铁钼法生产甲醛的工艺相对简单，设备投资和操作成本较低。
一塔式铁钼法甲醛工艺
１ 工艺 流程简介
循环 气体和 甲醇混 合后 通过 甲醇蒸 发器 ， 在 甲醇蒸 发 器上 段， 甲醇 汽化 ， 在 下段 经从 反应 器 出来 的热 甲醛 气 体进一 步加 热 后进入 甲醇 反应 器。 在 反应 器 内 ， 甲醇 和氧 气 在铁 钼催 化 剂上 发生 氧化 反 应 ， 放 出的热 通过 导热 油汽化移 除 ， 用于 副产 蒸汽 。高温 甲醛 气体 先 进入 甲醇蒸 发器 下段加 热循环 气和 甲醇的混 合 气后 ， 进入 吸 收 塔进行 吸收 。 被吸 收后 的 甲醛溶液 从塔 底采 出 ， 经 换热 器冷却 到合适 温 ｗｔ ％。 度后输送 到储罐 。在塔 内经三段 填料和 １ ８ 层塔 盘的 吸收后 ， 未 １ 被 吸 收的 塔顶 气分 成 两部 分 ， 一 部分 循环 进 入反 应 系统 ， 另一 ３ ． １ 调整导热油温度 提高反应转化率 部 分进 入尾 气处 理系 统 （ 简称 Ｅ Ｃ Ｓ ） ， 进 入尾 气处 理系 统的塔 顶 ３ ． ２ ． １ 调整导热油 温度的作 用 气经 Ｅ Ｃ Ｓ 预热 器加热 到一定温 度后进入 Ｅ Ｃ Ｓ 反应 器 ， 经Ｐ Ｐ ｄ ／ Ｐ ￣ 甲醛制 备是 催化 氧化 反应 ， 像所 有催 化反 应一 样 ， 合 适的 催化氧 化生成 二氧 化碳和 水 ， 此 高温 气体进入 Ｅ Ｃ Ｓ 蒸 汽发 生器 催化温 度是维 持高转 化率 的必要条件 。在铁 钼法 甲醛工艺 中 ， 副产 １ ２ ｂ ａ ｒ ｇ 蒸汽 ， 在Ｅ Ｃ Ｓ 预热器 内加 热塔顶 气后放空 。 催化 剂的温 度是 由导 热油来控 制的 。在反应 初期 ， 催化 剂活性 高， 需 要的 催化 温度 较低 ， 导 热油 温度 低 ； 随 着反应 的进 行 ， 催 ２工艺改造 化剂 活性 逐 渐降低 ， 为 了维持 高的 转化率 ， 需要 升高 导热 油温 ２ ． １ Ｅ Ｃ Ｓ 催化剂的更新 从而维持 较高的催化温 度。 尾 气处理 系统 （ 简称 Ｅ Ｃ Ｓ ） 是 将吸收塔 未吸收 的 甲醇 、 甲醛 、 度， ３ ． ２ ． ２调整导 热油温度 的时 机 二 甲醚等有机 物进 行催化 氧化 ， 生 成无污 染 的二氧化 碳 。其催 导 热油温 度应该是 有规律 的提升 ， 而 不是尽 可能 的缓慢提 化剂是 重 金属物 ， 早 期 的催化 剂采用 铂 （ Ｐ Ｐ ｔ ） ， 该金属 是一 种高 高 ， 若导 热油升 温太慢 ， 则 可能导致 一个不 受控制 、 很快 结束的 温 催 化剂 ， 这就 要 求在 投料 前 ， 要 将 其温 度升 高 到至 少 １ ８ Ｏ ℃， 催化 剂末期 。测量 产品 中 甲醇含量 ， 能很 好的判 断反应 的发生 催化 反应才 能发生 。而本 工艺 采用钯 和铂混 合催 化剂 （ 堆 放方 情况 。如 果 ３ ７ ％的 甲醛溶 液 中 甲醇 含量在 ０ ． ３ ％－ ０ ． ８ ％之 间， 则 式： 铂 催化 剂放 在 下层 ， 钯 催 化剂 放在 上 层 ， 尾 气从 上部 进入 ， 表 明 反应 转 化率 很 高 ； 当 甲醇 浓 度 接近 ０ ． ８ ％， 甚 至 高于 ０ ． ８ ％ 下部排 出 ） ， 其 中钯 是低 温催化 剂 ， 在１ ５ ０ ℃时 ， 催化 反应就 能发 时 ， 则要适 当调 高导 热 油的温 度 ， 以 维持 高的转 化率 。但 导热 生， 反应 发生后 ， 催化剂 温度随 之上 升 ， 当达 到 ｌ ８ Ｏ ℃时 ， 铂 催化 油温 度 也不是 越 高越 好 ， 一旦 温度 过高 ， 生 成 的 甲醛就会 过氧 剂开始起 催化作 用 。 化生成 甲酸或 Ｃ Ｏ。 ２＿ ２泵机 封 改造 观 察 热 点温 度 及 位 置也 能很 好 的判 断 反应 的进 行情 况 。 多数 的泵 机封 采用 脱盐 水 ， 这种 方式 造 成脱 盐水 的 浪费 。 正 常情 况下 ， 热 点位 置要 保持 较高 的位 置 ， 这样 可 以保证 催化 在设 备选 型 时 ， 我 公 司充分 考虑 了此项 内容 ， 将机 封液 改 为 了 剂 自上而 下 的使 用 。如果热 点位 置下 降较 快 ， 在 催化剂 末期 ， 白油 ， 并利用 热虹吸原 理 ， 循 环使用 。 则会 出现较 高的热 点位置 ， 因为高处 的催化剂 仍具 有较 高的催 ２ ． ３ 锅 炉 水 泵增加 自启 动 则要降低 甲醇 的进料量 。 本 工 艺 中锅炉水 用 来 副产 蒸汽 ， 从而 移 走反应 热 ， 维持 反 化活性 。此时处于安 全考虑 ， 应 的正 常进行 。一 旦锅炉 水泵 发生 问题 ， 而操 作人 员又没 有及 ４结语 目前 ， 国内铁 钼法 甲・ 醛 工艺 进入 一个 高速 扩能 阶段 ， 国 内 时发 现 ， 就 会 因为锅 炉 水液 位低 低导 致 连锁 停车 ， 影响 生产 的 正 常运 行 。考 虑到 此种情 况 ， 结合 锅炉水 泵采 用一开 一备 的配 已引进的 装置达 到 ３ ０ 余套 ， 但 对于其 操作 仍处于 研究 、 教 学阶 置， 故 增加 备泵 自启 动程 序 。 当运行 的泵 发 生故 障停 止时 ， 备 段 。我 公 司甲醛制备也 处于摸 索阶段 ， 希 望得到 国内 同行 业人 泵 可以立 即启动 ， 保证锅 炉水的正 常供应 ， 及生产 的连续运 行 。 士 的指 导 ， 共 同学 习 ， 总 结 经验 ， 不 断提 高 国 内人 员的 操作 水 平１ ２ ． ４散堆填料改为规整填料 本工 艺采 用一 塔式 ， 塔 内件包 括三 段填料 和 １ ８层塔板 ， 其
浅谈铁钼法制甲醛工艺原理及工艺技术
浅谈铁钼法制甲醛工艺原理及工艺技术摘要：甲醛是一种重要的有机化工原料，主要用于生产树脂、1-4丁炔二醇、合成材料等。
在涂料、橡胶以及建筑材料中均有用到，还可用作杀菌剂、防腐剂等。
本论文采用铁钼法制取甲醛进行工艺探究，对化工市场具有很好的参考价值和指导意义。
关键词：甲醛铁钼法工艺原理工艺技术一.甲醛的性能在常温下，纯甲醛是一种具有窒息作用的无色气体，有强烈的刺激性气味，对眼睛和粘膜有刺激作用，易溶于水、醇和醚。
通常以水溶液的形式存在。
35%～40%浓度的甲醛水溶液叫做福尔马林。
在空气中能缓慢氧化成甲酸。
化学式：CH2O，分子量30.03，相对密度为1.084g/mL。
熔点-118℃，沸点-19.5℃，闪点60℃，着火温度：430℃，在空气中的爆炸极限：7-73%vol。
二.甲醛反应原理2.1甲醛反应工艺原理以甲醇和过量空气中的氧气为原料，在铁钼催化剂的催化作用下，在甲醛反应器内，在256-276℃初始反应温度下反应生成气态甲醛。
主反应：CH3OH+1/2O2→HCHO +H2O dH = -156.557KJ /mol副反应：（1）2CH3OH+3O2→CO+ 2H2O dH = -393.0KJ/mol（2）CH3OH→CH3OCH3+ H2O dH =+24.7KJ/mol（3）CH3OH + O2→ HCOOH+ H2O dH =-420.0KJ/mol甲醛反应器为列管式固定床反应器，每个反应器里面装有14955根列管，列管内装填铁钼催化剂和填料，从下至上分别按照纯铁钼催化剂层，混合层，填料层，以一定的安装高度装填，同时反应器床层安装热电偶，用于正常生产期间对反应器内床层温度的监控，以实现安全生产。
铁钼法甲醛生产工艺，甲醇转化率高，可达92-94%，同时也有副反应产生，分别生成一氧化碳，二甲醚，甲酸。
2.2尾气处理工艺原理含有甲醛、一氧化碳、二甲醚和未反应的甲醇在铂钯催化剂的催化作用下，在520-600℃条件下，氧化生成水和二氧化碳,通过尾气净化处理后释放至大气。
铁钼法甲醛培训1工艺介绍
甲醛培训1朱永宏甲醛及其下游产品简介甲醛、甲醇的物化性质工艺流程图简介甲醛生产所需设备名称及作用甲醛及其下游产品简介•甲醛–是一种重要的基本有机化工原料；–是甲醇最重要的衍生产品之一, 主要用于生产脲醛、酚醛、季戊四醇、三聚氰胺，聚甲醛树脂、聚甲醛、多元醇、异戊二烯、乌洛托品、维纶等。
–用于生产医药产品、农药和染料, 以及用作消毒剂、杀菌剂、防腐剂等。
甲醛的物化性质•化学结构式：•工业甲醛水溶液（重量百分比37%）俗称福尔马林•分子量：30.03•工业甲醛为无色透明的液体，遇冷聚合变混。
具有刺激性气味，与人体接触皮肤会变硬，眼睛会流泪。
能和水、醇以任意比例混合，在空气中能被氧化生成甲酸，是强还原剂。
沸点101℃，闪点50℃，自燃点403℃，爆炸极限：下限7%，上限73%。
比重ρ20=1.11 •有毒，在很低浓度时，就能刺激眼、鼻黏膜，浓度大时甚至对呼吸道黏膜有刺激作用。
甲醛的化学性质加成反应与乙炔加成生产丁炔二醇；与尿素溶液加成生产脲醛树脂中间体缩合反应与苯酚合成生产酚醛树脂；与氨合成生成乌洛托品；与甲醇缩合生产甲缩醛；聚合反应生产多聚甲醛氧化还原反应氧化反应；康尼扎罗反应；银镜反应甲醇•1、化学结构式：•2、分子式：CH 3OH•3、分子量：32（按1997年国际原子量） •4、化学性质氧化反应 工业制甲醛脱氢反应 银法工艺制甲醛缩合反应 与醛类缩合，制备甲缩醛或醚C H H H OH甲醇的特性分子式 CH 3OH ，分子量 32.04，无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。
相对密度0.792。
能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多有机溶剂混溶。
熔点 -97.8℃，沸点64.5℃，闪点12.2℃，自燃点463.9 ℃。
遇热、明火或氧化剂燃烧，爆炸极限6.5∽36.5%。
甲醇有毒，摄入量超过4g 就会出现中毒反应，超过10g 可致双目失明，超过30g 致人死亡。
•工艺流程简述：1、甲醛反应：原料甲醇在甲醇蒸发器中与来风机的过量空气混合，同时吸热气化，甲醇/空气混合气进入甲醛反应器，在催化剂的作用下生成甲醛，同时利用其反应热副产蒸汽。
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甲醛的物化性质
• 化学结构式：
• 工业甲醛水溶液 （重量百分比37%） 俗称福尔马林
• 分子量：30.03 • 工业甲醛为无色透明
的液体，遇冷聚合变 混。具有刺激性气味， 与人体接触皮肤会变硬，眼睛会流泪。能 和水、醇以任意比例 混合，在空气中能被氧化生成甲酸，是强还原剂。沸点101℃，闪点 50℃，自燃点403℃，爆炸极限：下限7%，上限73%。比重ρ20=1.11 • 有毒，在很低浓度时，就能刺激眼、鼻黏膜，浓度大时甚至对呼 吸道黏膜有刺激作用。
主要原料、催化剂和产品规格：
1、主要原料： 甲醇：纯度 99.85％
2、催化剂： 铁钼催化剂：KH26/KH44 ECS催化剂：PPt47/PPd47
3、甲醛产品： 纯度 ： 50±0.25wt％ 甲醇： ≤ 1.5 wt％ 甲酸： ≤ 0.05 wt％ 色度： 10
• 铁钼法优点：
➢ 在空气过量的条件下使甲醇催化反应生成甲醛，甲醇转化 率高，可以达到 92~94％，不需设甲醇蒸馏回收系统。
• 铁钼法缺点：
•
相比其他生产工艺如银法工艺，设备相对较大，投
资略高。
反应方程式：
•1、主反应
CH3OH（g）+ 1/2 O2（g）==CH2O(g)+H2O(g) ΔH=-157KJ/mol
•2、副反应
CH3OH + O2 → CO + 2H2O 一氧化碳
CH3OH + O2 → COOH + H2O 甲酸
• 工艺流程简述：
1、甲醛反应：
原料甲醇在甲醇蒸发器中与来风机的过量空气混合， 同时吸热气化，甲醇/空气混合气进入甲醛反应器，在 催化剂的作用下生成甲醛，同时利用其反应热副产蒸 汽。
2、甲醛吸收：
反应生成的粗甲醛进入吸收塔，在这里，甲醛产品 和杂质得以分离，合格甲醛进入产品贮罐，吸收塔工 艺液和部分尾气循环回反应系统，部分尾气进入ECS （催化焚烧系统）系统进行净化处理，处理达标后排 放。
• 2、循环风机F2110，F2111
有2台串联的离心风机组成，为工艺气顺利的通过 装置提供足够的动力。
1、风机的类型及对比
• F2108和F2109是罗茨风机，其工作原 理如下：
罗茨风机的结构
• 由机壳和腰形转子组成。 • 两转子之间、转子与机壳之间间隙很小，
无过多泄漏。 • 改变两转子的旋转方向，则吸入与排出
大号拉 西环
填料段
请在此处添加标题
• 1,2,3, 4层为 浮法塔 盘
常见板式塔盘对比
1、泡罩塔盘
• 优点：弹性大，操作稳定可靠 • 缺点：结构复杂，成本高，压降大，对
于大直径塔，塔板液面落差大，导致塔 板操作不均匀
2、筛孔塔板
• 1830年问世。塔板上均匀分布许多小孔（多
口互换。
罗茨风机的特点
• 风量恒定，输出的风量跟转速成正比。 • 输出压力随管道和负载的变化而变化。 • 出口压力过高，泄漏量增加，效率降低。 • 噪音大。
F2110,F2111属于离心风机，其工作原理 同离心泵，如下图：
离心风机的特点
• 风量大 • 压力小，但压力恒定 • 输出风量随管道和负载的变化而变化
甲醛培训1
朱永宏
➢甲醛及其下游产品简介 ➢甲醛、甲醇的物化性质 ➢工艺流程图简介 ➢甲醛生产所需设备名称及作用
甲醛及其下游产品简介
• 甲醛 – 是一种重要的基本有机化工原料； – 是甲醇最重要的衍生产品之一, 主要 用于生产脲醛、酚醛、季戊四醇、三 聚氰胺，聚甲醛树脂、聚甲醛、多元 醇、异戊二烯、乌洛托品、维纶等。
2CH3OH→
CH3OCH3 + H2O 二甲醚
ΔH=-393kJ/mol ΔH=-420kJ/mol ΔH=-24kJ/mol
甲醛工艺流程简图
本装置生产主要设备及其作用
• 1、增压风机F2108，F2109
由2台并联的罗茨风机为装置提供稳定的新鲜空气， 来维持系统稳定的氧含量。同时也是增压系统，提高 了工艺气的密度，从而将产生更多的甲醛。
甲醛的化学性质
➢ 加成反应 与乙炔加成生产丁炔二醇；与尿素溶液加成生产脲
醛树脂中间体 ➢ 缩合反应
与苯酚合成生产酚醛树脂；与氨合成生成乌洛托品； 与甲醇缩合生产甲缩醛； ➢ 聚合反应
生产多聚甲醛 ➢ 氧化还原反应
氧化反应；康尼扎罗反应；银镜反应
甲醇
• 1、化学结构式：
H
H C OH
H
• 2、分子式：CH3OH
吸收塔C5002
• 结构：
• 由三段乱 堆填料层， 两段浮阀 塔盘和带 冷却盘管 的一段泡 罩塔盘组 成
带冷却盘管的泡罩塔盘
5——21层是带盘 冷却的泡罩塔盘， 进一步降低工艺 气温度，促进甲 醛的吸收；同时 也降低了水蒸气 随循环气回到反 应器的风险。
• 一、二、 三段为
填料段，
填料为
不锈钢
➢ 反应温度在 250~400℃，反应温度低，易于控制。
➢ 以低含量甲醇生产高浓度甲醛，甲醇单耗低。
➢ 甲醛产品浓度可以灵活控制，浓度从37~50％均可根据需 要调节。
➢ 甲醛反应副产蒸汽，物质不太敏感，催化剂 寿命长。
➢ 对下游产品生产的适应性高，可直接用于生产BDO、尿 醛浓缩液等产品。
• 3、分子量：32（按1997年国际原子量）
• 4、化学性质
氧化反应
工业制甲醛
脱氢反应
银法工艺制甲醛
缩合反应
与醛类缩合，制备甲缩醛或醚
甲醇的特性
分子式 CH3OH，分子量 32.04，无色、透 明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精 气味。相对密度0.792。能与水、乙醇、 乙醚、苯、酮、卤代烃和许多有机溶剂混 溶。熔点 -97.8℃，沸点64.5℃，闪点 12.2℃，自燃点463.9 ℃。遇热、明火或 氧化剂燃烧，爆炸极限6.5∽36.5%。甲醇 有毒，摄入量超过4g就会出现中毒反应， 超过10g可致双目失明，超过30g致人死亡。
吸收塔C5002
• 甲醛吸收塔顶不断的加入工艺水，与工 艺气体逆向接触，穿过17层带有冷却水 盘管的泡罩塔板和三段填料层以及4层塔 盘，甲醛吸收液由P-5008从填料层底下 采出打入甲醇预热器壳程换热后，经过 板换H-5010循环到填料层的上面。塔底 采出液一部分作为产品采出，另一部分 由P-5006循环回一段填料的上方来吸收 甲醛。