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:
H
H O H
C
H
甲醛分子式：CH2O 相对分子质量：30.03
分子结构式:
O
H H
C
2 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 + H2
H2 + 1/2 O2⟶ H2O
2.2 副反应：
CH3OH ⟶ C+H2O +H2
CH3OH + O2 ⟶ CO + 2H2O
CH3OH + 3/2 O2 ⟶ CO2 + 2H2O
CH3OH + H2 ⟶ CH4+H2O
CH2O ⟶ CO + H2
CH2O + 1/2 O2⟶ HCOOH
CH2O + H2O ⟶ CH3OH + HCOOH
CH2O + 3/2 H2 ⟶ CH4+H2O
HCOOH ⟶ CO + H2O
CO+ 1/2 O2⟶ CO2
3 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，Pa
P2——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
