银法甲醛生产工艺培训讲义
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一.银法制甲醛生产工艺流程
银法制甲醛是早期生产甲醛的主要方法,该方法是用银作催化剂(最好使用电解银催化剂,甲醛的收率可达87%),甲醇与空气的混合物为原料,在固定床反应器中进行催化氧化反应生成甲醛,反应温度在550~700℃之间,反应气经吸收处理后制得37%甲醛溶液。
其主要化学反应有:
CH
3OH + 0.5O
2
→ CH
2
O + H
2
O △H=-157.2KJ/mol
CH
3OH → CH
2
O + H
2
△H=85KJ/mol
除发生上述甲醇氧化和脱氢反应外, 还有少量生成甲烷、一氧化碳、二氧化碳等副反应发生。
工艺流程如下:
银法制甲醛工艺流程图
工艺流程简述:甲醇、空气在蒸发器汽化后再加入一定量的水蒸汽形成三元混合气,经过过热和过滤后在电解银催化剂作用下生成甲醛。
甲醛反应气经过急冷段和冷却段,回收部分热量后用脱盐水吸收,得到37%~40%的甲醛产品。
二.银法制甲醛原料及公用工程消耗
原料消耗 (按每吨37%甲醛计)
公用工程消耗 (按每吨37%甲醛计)
三.银法制甲醛生产技术转让
可提供1000~50000吨/年不同规模的银法制甲醛的技术转让、工程设计、部分硬件或工程总承包。
银法甲醛工艺一、前期准备1.1 选材:选择优质的银法甲醛材料,确保产品的品质和使用寿命。
1.2 设备准备:准备好银法甲醛生产所需的设备,如反应釜、真空泵、冷却水循环系统等。
1.3 工艺流程设计:根据实际情况设计出合理的工艺流程,确保生产效率和产品质量。
二、银法甲醛生产工艺流程2.1 原料配比:按照一定的配比将甲醛、银粉和其他辅助原料加入反应釜中。
2.2 加热反应:启动加热系统,将反应釜内的温度升至适宜的反应温度,并保持一定时间。
2.3 冷却降温:当反应结束后,关闭加热系统,启动冷却水循环系统,将反应釜内的温度降至室温以下。
2.4 过滤分离:将反应釜内的混合物通过过滤器进行分离,得到银法甲醛液体。
2.5 焙烧干燥:将得到的银法甲醛液体倒入干燥器中,进行焙烧干燥,使其成为固体。
三、关键技术要点3.1 温度控制:在银法甲醛生产过程中,温度的控制非常重要,必须保证反应釜内的温度在适宜的范围内。
3.2 配比精确:原料配比对产品质量有很大影响,必须精确计量。
3.3 过滤分离:过滤分离是银法甲醛生产中一个非常关键的环节,必须选择合适的过滤器,并严格控制过滤时间和速度。
3.4 焙烧干燥:焙烧干燥是将银法甲醛液体转化为固体的关键步骤,必须掌握好温度和时间。
四、安全注意事项4.1 严格遵守操作规程:操作人员必须严格遵守操作规程,不得擅自更改工艺流程或进行其他不当操作。
4.2 防止火灾爆炸:反应釜内涉及到高温高压反应,必须做好防火防爆工作。
4.3 防止中毒:甲醛是一种有毒气体,操作人员必须佩戴防护口罩和手套等防护装备,确保自身安全。
4.4 做好环保工作:银法甲醛生产过程中会产生废水、废气和固体废物等,必须做好环保工作,确保不对环境造成污染。
五、质量控制5.1 检测方法:根据产品的特性选择合适的检测方法,如红外光谱法、紫外分光光度法等。
5.2 检测指标:根据产品的用途和国家相关标准制定出合理的检测指标。
5.3 质量控制点:在生产过程中设置合理的质量控制点,及时发现和纠正问题,确保产品质量符合要求。
银法甲醛生产工艺培训讲义本讲义主要从银法生产甲醛方面给初学者做培训。
主要包括甲醇和甲醛的理化性质、生产原理、生产设备和催化剂几个方面,希望对初学者有一定的帮助。
一、甲醇和甲醛的理化性质1 甲醇和甲醛的分子结构式甲醇分子式:CH3OH 相对分子质量:32.04分子结构式:HH C OHH甲醛分子式:CH2O 相对分子质量:30.03分子结构式:OHCH2 甲醇合成甲醛的化学反应2.1 主反应:氧化反应CH 3OH + 1/2 O 2 ? HCHO + H2O脱氢反应CH 3OH ? HCHO + H2H2 + 1/2 O 2 ? H 2O2.2 副反应:CH3OH ? C+H2O +H2CH3OH + O2 ? CO + 2H2OCH3OH + 3/2 O 2 ? CO2 + 2H 2OCH3OH + H2 ? CH4+H2OCH2O ? CO + H2CH2O + 1/2 O 2 ? HCOOHCH2O + H2O ? CH3OH + HCOOHCH2O + 3/2 H 2 ? CH4+H2OHCOOH? CO + H2OCO+ 1/2 O2 ? CO23 甲醛的反应机理三元气体(甲醇蒸汽、空气、水蒸汽)在混合器中均匀混合,经阻火过滤器进一步过滤后送入装有催化剂有氧化器中,自上而下的通过催化剂层,在高温下发生甲醇的氧化和脱氢反应,生成甲醛气体。
4 甲醇氧化器及反应器结构氧化反应器简称氧化器,是甲醛生产的主要设备,氧化器设计制作的好坏,直接影响成品质量、原料消耗和氧化器的使用寿命。
尾气循环法反应器4.1 甲醛单耗单耗:甲醛生产中的“单耗”是是指每生产1t37%甲醛水溶液产品所消耗原料甲醇的重量。
单位为Kg(100%甲醇)/t(37% 甲醛),通常用Kg/t 来表示,例如:435Kg/t ,就表示生产一吨37%甲醛溶液消耗了435Kg100%的甲醇。
4.2 氧醇比氧醇比:是一个非常重要的参数,它不仅关系到甲醛生产反应过程中的转化率、选择性,还是安全的重大问题,氧醇比是氧气与甲醇的摩尔比,用数学表达式这:氧醇比:V1:V2=0.21 ×P1/P 2式中:V 1——混合气中氧气的浓度,%(体积分数)V2——混合气中甲醇的浓度,%(体积分数)P1——混合气中空气的分压,Pa P2——混合气中甲醇的分压,Pa、甲醛生产工艺1 银法生产甲醛尾气循环工艺流程及工艺条件工艺流程:三元混合气净化后过入氧化器,在1.01 ×102 3 4 5Pa和600℃左右的高温下和银催化剂接触。
5万吨甲醛装置(银法)仅供参考 工艺技术规程 生产操作规程 安全技术规程 安全检修规程 开车方案甲醛生产工艺技术规程1 产品说明1.1 产品名称:甲醛(俗称福尔马林) 1.2 主要物理性质指标名称类别纯甲醛37%甲醛水溶液外观 常温下为无色气体 无色透明液体(遇冷或存放时间长易变浑浊) 嗅味 剧烈刺激性气体 强烈刺激性气体 密度 0.815g/ml (-20℃) 1.11g/ml (18℃) 沸点-19.5℃99℃1.3 主要化学性质性质 反应列举加成反应 Na 2SO 3+CH 2O+H 2O ——CH 2(OH)SO 3Na+NaOH聚合反应 NCH 2O ——(HCHO)n 氧化反应 HCHO+1/2O 2——HCOOH 缩合反应6HCHO+4NH 3——(CH 2)6N 4+6H 2O1.4 质量标准:GB/T9009-1998指标名称质量指标优等品一等品 合格品密度(20℃g/cm 3) 1.075~1.114 甲醛含量%37.0~37.4 36.7~37.436.5~37.4 酸度(以甲酸计)%≤ 0.02 0.04 0.05 色度(铂—钴)号≤ 10 — — 铁含量%≤0.00010.0003(槽装) 0.0005(槽装) 0.0010(桶装)0.0010(桶装)甲醇含量% 由供需双方协商1.5 产品储存产品应存于不锈钢或铝质容器中(铁桶盛装时应采用不使产品变质的防腐涂料)。
储存温度应随产品中甲醇含量和储存时间的多少而异,当醇含量为2%,储存时间为10-12天时,则储存温度以28℃为宜,低于28℃易产生聚甲醛沉淀,必要时应加入阻聚剂。
1.6 产品用途甲醛是重要的基本有机化工原料,用途广泛。
目前,最大的消费市场是制造脲醛和酚醛树脂。
脲醛树脂的最终用途是做各种人造板的粘合剂等。
酚醛树脂主要也用作胶合板的粘和剂,其次是作绝热板、隔音板、玻璃纤维板等。
甲醛还大量用于制造聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶纤维)、季戊四醇、乌洛托品、聚甲醛和精细化学品等产品。
甲醇银法生产甲醛工艺引言甲醛是一种重要的化工原料,广泛用于树脂、纤维和塑料制品的生产。
甲醛的生产方法有很多种,其中甲醇银法是一种常用的工艺。
本文将详细介绍甲醇银法生产甲醛的工艺流程和关键步骤。
工艺流程甲醇银法生产甲醛的工艺流程主要包括以下几个步骤:1.甲醇与银盐反应生成甲醛2.分离纯化甲醇3.加热蒸馏甲醛4.冷却凝固甲醛5.进行甲醛的后续处理下面将对每个步骤进行详细的说明。
1. 甲醇与银盐反应生成甲醛首先,将甲醇与银盐加入反应釜中,经过适当的搅拌和加热,甲醇与银盐发生反应生成甲醛。
该反应是一个重要的催化反应,需要适当的催化剂和温度条件。
2. 分离纯化甲醇甲醛生成后,需要对其进行分离和纯化。
一般采用蒸馏和萃取等方法,将甲醛从反应物中分离出来。
蒸馏过程中需要控制适当的温度和压力,以获得纯净的甲醛产品。
3. 加热蒸馏甲醛分离纯化的甲醛经过加热后,进入蒸馏塔。
在蒸馏塔中,甲醛会随着温度升高逐渐汽化,然后通过塔顶排出。
同时,其他杂质物质和副产物则会在塔中停留或沉淀下来。
4. 冷却凝固甲醛从蒸馏塔顶排出的甲醛经过冷却装置降温,逐渐凝固成为液体。
冷却装置一般采用冷凝器等设备,通过冷却介质的循环,将甲醛冷凝成液体。
5. 进行甲醛的后续处理凝固后的甲醛需要进行一系列的后续处理,以提高甲醛的纯度和质量。
后续处理包括过滤、干燥、再蒸馏等步骤,最终得到符合要求的甲醛产品。
工艺要点和注意事项在甲醇银法生产甲醛的过程中,需要注意以下几个要点和注意事项:•催化剂选择:选择合适的催化剂对甲醇与银盐的反应起关键作用,应根据具体条件和要求进行选择。
•温度控制:反应温度对于反应速率和产物质量有重要影响,需要控制在适当的温度范围内。
•分离纯化技术:选择适合的蒸馏和萃取等技术,以获得纯净的甲醛产品。
•安全生产:在整个工艺过程中,需要注意安全生产,避免事故和环境污染的发生。
甲醇银法是一种常用的生产甲醛的工艺,通过适当的反应条件和后续处理,可以得到高纯度的甲醛产品。
工艺过程为:用泵将甲醇送入气化器,甲醇在气化器蒸气盘管加热下气化,气化后的甲醇和空气混合物从气化器顶部流出,并加入水蒸汽,使甲醇、空气和水蒸汽的配比为1:1.8~2。
0:0。
8~1。
0(φ),此混合气经过热器和阻火器,在温度115~120℃时进这入氧化反应器,氧化反应在600~650℃,0。
3~0.5MPa条件下进这行.反应器中银催化剂床层厚度一般为10~50mm,使用寿命为3~8个月,反应器为列管式,材质为不锈钢,反应热以产生蒸汽形式带出,甲醇的单程转达化率60%~85%,甲醛的选择性为91%~93%,甲醇分解率为7%~8%,同时有二氧化碳、一氧化碳及甲烷生成.出氧化反应器的物料急冷到80~85℃后,进入吸收塔底部,工艺水由塔顶进入,吸收后约37%浓度的甲醛溶液送到甲醛蒸溜塔,蒸出的甲醇循环至气化器,塔底物料经阴离子交换树脂处理后,得到含55%甲醛和低于1%甲醇的产品.就目前我国银法甲醛装置的生产水平而言,已经和国外先进生产水平差距不远,尤其是近年来建设的大规模甲醛装置(如2000年12月投产的广东榕泰的氧化器直径为1700mm的4.5万吨/年的装置、在福建建阳2001年8月投产的氧化器直径为1800mm的5万吨/年的装置等),开车一次成功并在3个小时出合格产品。
开车后一段时间,根据统计数据单耗达到0。
455以下、醇含量为1%左右、酸度0.01%;能耗为25~27Kw/t,且投资费用低。
当然要达到上述目标,需要综合各方面造成不利于生产的因素,制定合理的工艺条件,选择满足工艺条件的设备,实行管理制度,创建良好的生产环境,并在工艺上和设备上尽可能克服存在的问题,才能获取满意的结果.一、精选工艺条件,降低甲醇消耗原料甲醛的消耗是重要的技术经济指标,它占成本的80%,行业内的平均单耗从475Kg/t降至现在的460Kg/t,并有不少企业的单耗已在455-445Kg/t。
1、吹洗点火时,催化剂表面温度要高.一般甲醛操作工艺规定,吹洗点火时过热温度高于100℃。
甲醇精馏培训讲义一、精馏工序的任务精馏工序的任务是把来自合成工序或中间罐区的粗甲醇,通过节能的三塔精馏生产出符合国标要求的精甲醇产品。
二、甲醇的物化性质及用途甲醇是最简单的饱和醇,分子式为CH30H,分子量为32.04。
在通常条件下,纯甲醇是无色、易流动的、易挥发的可燃液体,并带有与乙醇相似的气味。
其密度为0.7913,沸点为64.5-64.7℃,在空气中爆炸范围为6.0%-36.5%。
甲醇能溶入水以及许多有机液体如乙醇、乙醚等。
甲醇具有毒性,内服10ml有失明的危险,30ml能致人死亡,空气中允许最高甲醇蒸气浓度为0.05ml∕L。
甲醇是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂,广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。
甲醇还是容易输送的清洁燃料,可以单独或与汽油混合作为汽车燃料。
精甲醇工艺流程方框图第二节精甲醇工艺流程简述粗甲醇自合成工段粗甲醇槽压入本工段的粗甲醇贮槽,用粗甲醇泵抽出后,经预热器送入预塔。
为了促使溶解在粗甲醇中的胺类、羰类、羰基化合物的分解,和防止粗甲醇中有机酸对设备的腐蚀,在预塔回流收集槽中加入氢氧化钠溶液,其加入量约为送入粗甲醇量的0.5%左右,至控制脱醚后的甲醇呈弱碱性为准(pH=7~12)。
在预塔下部有循环蒸发器,用0.38MPa左右表压的蒸汽加热粗甲醇物料,维持塔底温度控制在68~82℃之间,其蒸汽冷凝水经疏水阀排入冷凝液槽,用热水泵送至粗甲醇预热器中与进预塔的粗甲醇换热后再送往甲醛软水低位槽,供锅炉给水用。
预塔顶出来的甲醇蒸汽送入冷凝器内被冷却水冷凝成液体,流至收集槽内,为了便于除去粗甲醇中的杂质,向收集槽内加入冷软水,经流量计控制其加入量约为粗甲醇入料量的10%左右,以保持脱醚后的甲醇比重在0.82~0.88之间,为了解决成品水溶性问题,故在收集槽中除去部分轻镏分杂质,其排出量视收集槽视镜中可见油状物的量而定,将其排往油水分离器分离,甲醇冷凝液由回流泵送上预塔顶入塔进行回流,在维持放空温度在35~55℃的条件下,未冷凝气体经液封槽后放空。
说说银法甲醛目前我国银法甲醛装置大概可分为三种,一种是传统的甲醛装置,二是尾气循环法甲醛装置再有就是甲醇循环法甲醛装置。
当然三种装置现在也互相学习,取长补短了。
为了节约时间,三种装置特点就不在说了,只将本人认为较好的设备及工艺和使用中的一些问题说说看法。
1、氧化器氧化器是甲醛生产的主要设备。
传统氧化器用触媒框,下部用水换热。
主要缺点是触媒框易变形,框与急冷段有一定距离,反应有沟漏现象,反应后甲醇,甲酸要高一些。
现在许多氧化器都改变了结构,把铜网直接铺在管板上,铜网上铺触媒,且四周设有绝热层,急冷段列管中装有紫铜棒,解决了触媒框变形的问题,解决了冷壁效应(壁温低,反应很不完全),提高了急冷效果。
2、蒸发器蒸发器到目前没有多大改变,一是空气鼓泡式,一是再沸器蒸发式。
空气鼓泡式蒸发器因为气提作用要节省些蒸汽。
现在许多蒸发器用急冷段后的热气体或甲醛加热可节约蒸汽,是个不错的措施。
我总想如果把蒸发器变为精馏塔,但顶部甲醇蒸汽去氧化器,精甲醇加在塔顶部,粗甲醇或稀醇加在中部或下部,底部残液用来吸收塔吸收甲醛,粗甲醇就能用了。
3、关于甲醇循环法甲醇循环法的出发点是:为了减少副反应,而降低反应温度,从而造成产品甲醛中甲醇含量达到5-6%,利用急冷后气体的热量对甲醛蒸馏,得到的锡甲醇(含有少量甲醛)去蒸发器循环使用。
想法不错,只要蒸馏塔和蒸发器设计合理,热量利用合理,我看应该能实现。
4、生产中的一些问题最近看了论坛上的一些帖子,先把自己的一点看法说说。
(1)关于点火时间问题按理说点火时间长一些为好,主要考虑升温速度太快,对设备尤其氧化器上管板破坏较大,很多氧化器管板寿命不超三年在很大程度上是开停车造成的。
(有条件的厂家不妨试一试碳钢管板,)但由于点火器功率的限制,点火时间不可能太长,一般从开点火器到出煤层温度500℃不超20分钟。
太慢了有可能造成带液,快了容易造成回火和超温。
尤其不是DCS控制的更容易超温。
对了前两天看了触媒积碳的帖子,本人认为积碳主要是甲醇液体进入触媒层造成的,(当然液体温度太低)。
工艺流程工艺流程一、叙述“银法”甲醛生产工艺流程,并画出工艺流程简图。
“银法”甲醛生产工艺:原料甲醇从甲醇储槽由甲醇输送泵送向甲醇中间槽,计量后用甲醇输送泵经过甲醇过滤器过滤后,送向甲醇高位槽,然后以一定流量进入甲醇蒸发器下部,其流量根据蒸发器内液为进行自动调节。
同时,一定量的空气经空气过滤器过滤后由罗茨鼓风机送入甲醇蒸发器底部。
蒸发器内甲醇经空气鼓泡和加热被蒸发,在维持确定的蒸发温度下,保持一定比例的甲醇、空气混合气比(正常生产时氧醇比0.4~0.45左右)自蒸发器顶部流出,再混入一定量的水蒸气。
由甲醇、空气、水蒸气(尾气循环工艺还有尾气)组成混合气,经混合和过热器加热到100~140℃。
由此得到三元(尾气循环工艺为四元)气体的过热混合气进阻火高效过滤器过滤,以进一步清除混合气中夹带的杂质。
经过热、净化后的原料混合气进入氧化反应器,在600~680℃温度下,在电解银催化剂的作用下,绝大部分甲醇转化为甲醛,转化后的气体经反应器下部的废热锅炉和冷却列管段被迅速冷到100℃左右以抑制副反应的发生。
经过冷却后的转化气和反应后的冷凝液进入第一吸收塔的下部,气体与来自第二吸收塔的淡甲醛和第一吸收塔自身循环甲醛逆流接触,大部分甲醛气体在第一吸收塔内被吸收下来,尚未被吸收的气体自塔顶排出进入第二吸收塔的下部,在塔内先与塔自身循环液逆流接触,被部分吸收后剩余的气体继续上升至泡罩层,被来自塔顶的稀甲醛和清水继续吸收。
为提高吸收效果,第二吸收塔的吸收液由二塔循环泵经二塔冷却器冷却后送入第二吸收塔中部作喷淋液循环吸收。
第一吸收塔的吸收液经一塔循环泵再经一塔冷却器冷却后送入第一吸收塔顶部作喷淋液循环吸收。
并由冷却器出口根据一塔液位自动控制采出成品----37%甲醛水溶液入甲醛中间罐,最后由输送泵将调配合格成品自中间罐打入甲醛储槽储存。
二塔液位用塔顶加水自动控制,二塔返回一塔液流量根据一塔浓度用转子控制。
为保护环境和能源综合利用,未被吸收的微量甲醇、甲醛和其他废气自第二吸收塔顶部排出后,引入尾气锅炉作为燃料,(尾气循环工艺的尾气有一部分经过风机被送入气体混合器)制取蒸汽并入生产蒸汽管网,经燃烧后的尾气再排入大气中。
银催化剂法制甲醛工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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银法氧化甲醇生产甲醛银催化剂使用操作方法目录一、催化剂的配比技术 (1)二、催化剂铺装技术 (1)1、每层平整 (1)2、每层压实 (1)三、催化剂面平整保护技术 (2)1、防止催化剂面被吹起 (2)2、防止催化剂面裂缝 (3)四、催化剂面洁净保护技术 (4)1、充分净化系统 (4)2、做好过滤工作 (5)3、控制回火 (6)五、催化剂催化性能的保护技术 (10)1、催化剂配比 (10)2 做好甲醇质量控制工作 (10)3、做好蒸汽净化工作 (11)4、选择优质过滤材料 (11)5、使用粗醇生产甲醛时,保护催化剂的方法 (11)6、氧化器“轻微渗漏”时,保护催化剂催化性能的方法 (12)7、开车初期适化温度,提高催化性能 (13)六、催化剂增补技术 (14)1、刮表面催化剂 (14)2、边缘处理方法 (15)一、催化剂的配比技术1、全部使用海绵银:海绵银,反应效果好,反应阻力大、产量小。
2、全部使用结晶银:由于银粒强度大,难以压缩,要求必须每层铺平。
3、海绵银和结晶银两种催化剂混合使用一种是先铺结晶银再铺海绵银,铺海绵银要压实;另一种情况先铺海绵银再铺结晶银,这种情况少见,要求海绵银压实,同时要求铺结晶银撒银时力度要小,否则海绵银会被带起来。
二、催化剂铺装技术1、每层平整要选择适当重量的催化剂和适当比例的催化剂,因为如果没有适当的重量无法保证催化剂每一层的均匀,无法保证良好的分布效果。
无法保证每一层催化剂层都是密实的,就无法保证三元气体分布均匀,在疏的地方三元气体过的快,反应不充分,成品醇含量高,密的地方三元气体过的慢,停留时间长,就会造成甲酸高。
可以通过调整催化剂的比例,在低氧醇情况下,将醇含量降至0.5以下,对于降低醇耗起到良好作用。
但是对于边缘压铜网的不锈钢板较厚的或者说高于铜网很多,铺装时,边缘多铺一点,防止不锈钢板上的银层太薄,生产过程中与内部的催化剂断裂,影响生产。
2、每层压实1)海绵银:必须每层压实,压实方法不同厂家方法不同。
银法氧化甲醇生产甲醛银催化剂使用操作方法目录一、催化剂的配比技术 (1)二、催化剂铺装技术 (1)1、每层平整 (1)2、每层压实 (1)三、催化剂面平整保护技术 (2)1、防止催化剂面被吹起 (2)2、防止催化剂面裂缝 (3)四、催化剂面洁净保护技术 (4)1、充分净化系统 (4)2、做好过滤工作 (5)3、控制回火 (6)五、催化剂催化性能的保护技术 (10)1、催化剂配比 (10)2 做好甲醇质量控制工作 (10)3、做好蒸汽净化工作 (11)4、选择优质过滤材料 (11)5、使用粗醇生产甲醛时,保护催化剂的方法 (11)6、氧化器“轻微渗漏”时,保护催化剂催化性能的方法 (12)7、开车初期适化温度,提高催化性能 (13)六、催化剂增补技术 (14)1、刮表面催化剂 (14)2、边缘处理方法 (15)一、催化剂的配比技术1、全部使用海绵银:海绵银,反应效果好,反应阻力大、产量小。
2、全部使用结晶银:由于银粒强度大,难以压缩,要求必须每层铺平。
3、海绵银和结晶银两种催化剂混合使用一种是先铺结晶银再铺海绵银,铺海绵银要压实;另一种情况先铺海绵银再铺结晶银,这种情况少见,要求海绵银压实,同时要求铺结晶银撒银时力度要小,否则海绵银会被带起来。
二、催化剂铺装技术1、每层平整要选择适当重量的催化剂和适当比例的催化剂,因为如果没有适当的重量无法保证催化剂每一层的均匀,无法保证良好的分布效果。
无法保证每一层催化剂层都是密实的,就无法保证三元气体分布均匀,在疏的地方三元气体过的快,反应不充分,成品醇含量高,密的地方三元气体过的慢,停留时间长,就会造成甲酸高。
可以通过调整催化剂的比例,在低氧醇情况下,将醇含量降至0.5以下,对于降低醇耗起到良好作用。
但是对于边缘压铜网的不锈钢板较厚的或者说高于铜网很多,铺装时,边缘多铺一点,防止不锈钢板上的银层太薄,生产过程中与内部的催化剂断裂,影响生产。
2、每层压实1)海绵银:必须每层压实,压实方法不同厂家方法不同。
醇氧化生产甲醛技术培训摘要该甲醇氧化消费甲醛的设计采用银催化剂的〝甲醇过量法〞也称〝银催化法〞制甲醛的工艺,甲醇氧化消费甲醛工艺的计算包括去除硫、氯等有害杂质、氧化脱氢工段停止设计计算,从最后的能够出现的进程到甲醛消费的开工和产品,其制造进程的资料信息,比如说设备参数,消费原资料的资料的引见,破费消耗,物化性质都需求停止设计。
并且绘制了工艺流程图,设备布置图。
他们给出了进程的完整的技术描画。
说明书中对甲醛消费的进程的操作说明和设备设计给出了一步接一步的详细说明。
设计进程包括三个局部:即物料衡算、热量衡算、设备计算。
在物料衡算的基础上,对整个装置停止了能量衡算,并经过衡算得出了装置加热蒸气量,软水耗量,入网蒸气富余蒸气量以及吸收工段各塔自身的循环量和冷却水耗量。
其中对蒸发器、过热器、吸收塔、氧化器作了详细的热量衡算。
在物料衡算和热量衡算的基础上,对设备停止了选型,及经济剖析核算,平安效果与市场消费状况停止一定水平的讨论。
第一章总述1.1概述1.1.1.甲醛的物理性质甲醛:福尔马林;Formalin; Methanal;Formaldehyde性质:气体的相对密度1.067〔空气=1〕。
液体的相对密度0.815(-20℃)。
熔点-92℃。
沸点-19.5℃。
易溶于水和乙醇。
水溶液的浓度最高可达55%,通常是40%,称作甲醛水,俗称福尔马林〔formalin〕,是有抚慰气息的无色液体。
保藏于冷处时,生成仲甲醛而变混浊。
蒸发时也生成仲甲醛。
参与8%-12%甲醇,可防止聚合。
有强恢复作用,特别是在碱性溶液中。
能熄灭。
蒸气与空气构成爆炸性混合物,爆炸极限7%-73%〔体积〕。
着火温度约300℃。
1.1.2.甲醛的化学性质甲醛分子结构中存在羰基氧原子和2-氢原子,化学性质生动,能与许多化合物停止反响,宣赞许多化学产品。
1加成反响无机溶剂中,甲醛能与单烯烃催化加成反响,生成二烯烃或许相应的醇类。
在碱性溶液中,甲醛与氰化氢加成反响生成乙腈醇,在HOCH2CN工业,用该反响制取氨基酸系列产品,俗称Mannich反响。
银法甲醛生产工艺培训讲义本讲义主要从银法生产甲醛方面给初学者做培训。
主要包括甲醇和甲醛的理化性质、生产原理、生产设备和催化剂几个方面,希望对初学者有一定的帮助。
一、甲醇和甲醛的理化性质1 甲醇和甲醛的分子结构式甲醇分子式:CH3OH 相对分子质量:32.04分子结构式:HH O HCH甲醛分子式:CH2O 相对分子质量:30.03分子结构式:OH HC2 甲醇合成甲醛的化学反应2.1 主反应:氧化反应 CH3OH + 1/2 O2⟶ HCHO + H2O脱氢反应 CH3OH ⇌ HCHO + H2H2 + 1/2 O2⟶ H2O2.2 副反应:CH3OH ⟶ C+H2O +H2CH3OH + O2 ⟶ CO + 2H2OCH3OH + 3/2 O2 ⟶ CO2 + 2H2OCH3OH + H2 ⟶ CH4+H2OCH2O ⟶ CO + H2CH2O + 1/2 O2⟶ HCOOHCH2O + H2O ⟶ CH3OH + HCOOHCH2O + 3/2 H2 ⟶ CH4+H2OHCOOH ⟶ CO + H2OCO+ 1/2 O2⟶ CO23 甲醛的反应机理三元气体(甲醇蒸汽、空气、水蒸汽)在混合器中均匀混合,经阻火过滤器进一步过滤后送入装有催化剂有氧化器中,自上而下的通过催化剂层,在高温下发生甲醇的氧化和脱氢反应,生成甲醛气体。
4 甲醇氧化器及反应器结构氧化反应器简称氧化器,是甲醛生产的主要设备,氧化器设计制作的好坏,直接影响成品质量、原料消耗和氧化器的使用寿命。
尾气循环法反应器4.1 甲醛单耗单耗:甲醛生产中的“单耗”是是指每生产1t37%甲醛水溶液产品所消耗原料甲醇的重量。
单位为Kg(100%甲醇)/t(37%甲醛),通常用Kg/t来表示,例如:435Kg/t,就表示生产一吨37%甲醛溶液消耗了435Kg100%的甲醇。
4.2 氧醇比氧醇比:是一个非常重要的参数,它不仅关系到甲醛生产反应过程中的转化率、选择性,还是安全的重大问题,氧醇比是氧气与甲醇的摩尔比,用数学表达式这:氧醇比:V1:V2=0.21×P1/P2式中: V1——混合气中氧气的浓度,%(体积分数)V2——混合气中甲醇的浓度,%(体积分数)P1——混合气中空气的分压,PaP2——混合气中甲醇的分压,Pa二、甲醛生产工艺1 银法生产甲醛尾气循环工艺流程及工艺条件工艺流程:三元混合气净化后过入氧化器,在1.01×105Pa和600℃左右的高温下和银催化剂接触。
甲醇被氧化为甲醛,并放出大量的热。
生成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,间接产生饱和水蒸汽进入蒸汽分配器供生产使用,冷却后的生成产物再经氧化器余热段冷却后,进入一级吸收塔进生吸收操作。
银法甲醛尾气循环工艺条件2 银法生产甲醛单耗指标银法甲醛生产的甲醛单耗,从理论上讲如果不计副反应和吸收损耗。
甲醛氧化、脱氢反应消耗甲醇量。
1Kmol(100%甲醇)/1Kmol(100%甲醛)=32Kg/30Kg=1.067t/t换算37%甲醛:1.067t/t×37%=0.395 t/t在实际生产中,由于CO2、CO等副反应消耗甲醇,尾气带出甲醇、甲醛及未能转化甲醇等,合计要多消耗甲醇35-55Kg/t。
因此实际甲醇消耗为430-450 Kg/t。
3 空气净化甲醛生产原料气中所用的空气采用大气,大气中所含的尘埃、SO2、NO2等均能污染催化剂,使催化剂有效能降低,使用寿命缩短,因此必须对空气进行净化处理。
4 甲醇过滤甲醇在其生产、运输、储存、输送过程中,或多或少会混入铁绣等固体杂质,这些杂质若被带入蒸发器进而带入氧化炉将对催化剂产生污染,使副反应增多,单耗上升,生产周期缩短,因此甲醇必须经过过滤险去夹带的杂质后才能送入蒸发器。
5 银法甲醛生产工艺影响反应温度的因素银法甲醛生产工艺影响反应温度的因素有二:氧醇比和水醇比。
降低蒸发温度或提高蒸发器入口空气压力(空气流量),是提高氧醇比,则催化反应中放热的氧化反应相对增多,吸热的脱氢反应相对减少,使催化剂层温度上升,反之亦然;提高水醇比,也就是提高了水蒸气的相对加入量,这会带走更多的反应热,使催化剂层温度下降,反之亦然。
6 银法甲醛生产中“停留时间”和“空间速度”对反应的影响“停留时间”和“空间速度”与所选用的催化剂种类、粒径、层厚和鼓风机等设备功能以及装置负荷、系统阻力等因素有关。
“停留时间”和“空间速度”呈倒数关系,如果空间速度太大,也就是停留时间太短,则原料气在催化剂床层中来不及完全反应就通过,致使转化率降低。
反之,如果空间速度太小,则根据吸附理论,气体不易克服外扩散等阻力,使原料气到达催化剂表面的几率减小,转化率也下降。
又由于空速小则停留时间长,反应后生成的产物不能及时离开催化剂床层,就会造成副反应增加,亦使产率下降。
7 甲醛溶液的标准8 成品甲醛浓度下降的原因8.1甲醛浓度下降主要原因有:①吸收塔顶加水量过多;②配料蒸汽量过多;③二塔稀醛采出过多;④反应温度低;⑤催化剂受污染转化率低;⑥氧化器废热锅炉列管泄露;⑦循环冷却器泄露发现甲醛浓度下降,首先减少塔顶加水量。
立即寻找原因,及时调整吸收塔顶加水量、配料蒸汽量、反应温度等工艺参数,同时提高一些氧温,观察转化率。
如果仍不见好转,停车进一步检查,或更换催化剂。
8.2 成品甲醛中甲醇含量高的原因开车初期甲醛中甲醇含量会偏高,但随着工艺参数的调整,成品甲醛中甲醇含量会降下来,如果醇含量降不下来,对消耗影响较大。
影响甲醇含量升高的主要原因有:①反应温度偏低,没有达到催化剂的活性温度;②氧醇比、配料浓度偏低;③原料甲醇质量差,转化率低;④空气受硫等有害气体的污染,蒸汽带铁锈,催化剂失去活性。
处理方法:①提高氧温;②调整氧醇比和配料浓度;③更换优质甲醇;④将空气吸入口引至上风口,清理周围有害物质,增设空气、蒸汽及混合气的过滤装置,确保混合气干净。
8.3 成品甲醛中酸度升高的原因酸度高是由于催化剂层漏氧,甲醛气在高温下反应所生成的。
甲醋酸度升高的主要原因有:①电解银铺装厚薄不均匀、不平整、边缘不严实或者电解银粒度搭配不合适,会造成气体分布不均,发生局部过热反应;②催化剂支撑铜网受气流冲击,催化剂层产生裂缝,或者与管板距离偏高,高温气不能及时冷却,而发生深度氧化反应;③混合气带液滴,造成催化剂受潮;④氧温过低,银粒之间不能紧密结合,造成漏氧;⑤吸收温度过高,甲醛继续氧化生成甲酸;⑥甲醇质量差,催化剂受污染,会加速副反应生成。
处理方法:发现酸度偏高,提高氧温、降风量、调整配比,或者更换优质催化剂甲醇,提高过热温度,若仍无好转只得停车更换催化剂。
预防措施:①认真铺装电解银。
粒度搭配合适,边缘一定要填实,确保催化剂层平整,气体分布均匀;②使用粗铜网衬底,缩短银层与管板距离,使银层不受气流影响而变形;③增设原料气净化装置,使催化剂不受污染,减少副反应生成;④配料蒸汽系统改用不锈钢材质;⑤尽量缩短过热器与氧化器之间的距离,各设备、管线最低处设排污点。
8.4 甲醛生产系统阻力骤升的原因甲醛生产系统阻力骤升主要原因有:①催化剂发生超温,电解银烧结熔融,或者使用时间过长,催化剂阻力上升;②混合过滤器太脏会增加系统阻力;③在生产操作过程中,蒸发器、吸收塔液面过高系统阻力会上升;④氧化器列管积炭,甲醛聚合物堵塞会增加阻力。
处理方法:首先要逐段测量各设备的阻力,寻找阻力上升的部位,然后分别采取措施。
如查操作引起的阻力上升,则要严格控制好蒸发器、吸收塔的液面,控制好氧化器出口温度,防止甲醛聚合。
如果催化剂层阻力增大,或者混合过虑阻力增大,则只能停车清洗,更换滤芯和催化剂。
9 根据银法甲醛生产尾气中各种气体的含量判断甲醛生产甲醛生产的尾气中含有CO、CO2、CH4、H2、N2、O2,其中CO、CO2、CH4是副反应产物,含量越高则甲醇单耗越高、CO含量偏高(>1%)的原因主要是反应器花板与废热锅炉管板距离太大,或催化剂床层铺装太厚,使生成的甲醛不通被急速冷却发生了热分解,生成了CO和H2;CO2含量偏高(>4%)的原因主要是反应温度过高,氧醇比过高,甲醇燃炼烧生成了CO2和H2O;CH4含量偏高(>0.5%)的原因主要是反应温度过高,甲醇加氢生成了CH4和H2O; O2含量偏高(>0.5%)的原因主要是催化剂床层产生了裂缝或催化剂失活;H2的含量一般为18%-21%,H2的含量过高说明了氧醇比过低,H2的含量过低说明了氧醇比过高。
9.1 尾气中CO含量偏高的原因CO是甲醇氧化时生成的副反应,反应式如下:CH2O ⟶ CO + H2CH3OH + O2⟶ CO + 2H2OHCOOH⟶CO + H2O从反应式中可以看到,CO生成主要原因是甲醛在高温下发生热分解和甲醇氧化反应。
一般CO含量升高,酸度也会升高。
处理方式:①降低氧化温度,调整氧醇比,减少CO的生成;②更换优质甲醇。
预防方法:①尽量缩短催化剂层与管板间的距离,使生成的甲醛气体迅速冷却,避免分解;②催化剂铺装要均匀、平整,不产生裂缝、沟漏现象。
9.2 尾气中CO2含量偏高的原因CO2也是甲醇氧化时生成的副产物,反应式如下:CH3OH + 3/2 O2⟶CO2 + 2H2OCH2O + O2⟶ CO2 + H2O从反应式中可以看出CO2是由于甲醇、甲醛氧化所生成的。
生成原因:①反应温度过高会形成CO2增多;②氧醇比过高;③催化剂层收缩产生裂缝沟漏现象,使生成甲醛继续氧化;④催化剂受铁、硫等污染后,副反应增多。
预防方法:①加强混合气的净化,特别要控制好铁、硫等有害气体的污染;②缩短与管板间的距离,使生成的高温甲醛气立即冷却,避免继续氧化;③电解银铺装要均匀,严密;9.3 尾气中O2含量偏高的原因尾气中O2含量偏高主要原因:①气体分布不均,造成偏流现象②配料蒸汽加入过早,过多,容易造成局部燃烧;③电解银铺装不均,过缘没有填实,受热后产生裂缝;④反应温度低;⑤催化剂失去活性;⑥氧化器锅炉列管漏,催化剂受潮。
尾气中O2含量升高,会影响成品甲醛中酸度偏高。
如果发现O2含量偏高,开车初期不要急于提量,提高10℃氧温观察,如果采取一切措施仍未见好转,只能停车检查和更换催化剂。
预防方法:①选择合适的风量点火开车。
正常生产时氧温波动要小,尽可能使催化剂受热均匀,不产生裂缝;②认真铺装催化剂,料度搭配合适;③催化剂下层温度计要固定牢靠。
9.4 氧化反应温度聚然升高的原因氧温骤然上升的主要原因有:①空气量突然增多;②配料蒸汽量突然减少;③甲醇蒸发量减少;④尾气量减少或者尾气中O2含量升高。
发现氧温上升首先降低空气量,这是控制氧温最快、最有效的方法,然后寻找影响氧温上升的原因:①检查空气放空阀是否失灵;②检查总蒸汽分配器压力是否下降;③检查蒸发温度、液位、压力和热蒸汽压力,检查循环加热甲醛泵、检查循环热水泵运转是否正常;④检查尾气量和分析尾气中氧含量。