鐵鉬法甲醛生產工藝

一、 55%高濃度甲醛產品簡介

1.1用途

1、生產多種重要的工業(yè)原料：甲醛被用于生產酚醛樹脂、脲醛樹脂等，這些原料進一步被用于制造涂料、粘合劑等。此外，甲醛還用于生產聚甲醛(pom)、多聚甲醛等成為各種塑料的原料。

2、在醫(yī)學和生物學領域的應用：甲醛在醫(yī)學上被用來消毒和防腐，例如用于醫(yī)療器械的消毒和某些手術的防腐。在生物學中，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

結構式：

分子式：CH₂O

分子量：30.03

性狀：無色氣體，有刺鼻氣味

溶解性：易溶于水，溶于乙醇等多數(shù)有機溶劑。

熔點（℃）：-92；

沸點（℃）：-19.4

燃燒性：易燃

閃點（℃）：-19.4

相對密度（空氣=1）：1.07

1.3產品規(guī)格

1、國標甲醛溶液規(guī)格

表1.1工業(yè)用甲醛溶液（GB/T9009-2011）

本項目所用原料為50%級優(yōu)等品甲醛溶液。

2、我司55%甲醛溶液產品規(guī)格

表1.2

3、副產品蒸汽規(guī)格

表1.3

二、 原料輔料公用工程規(guī)格

2.1原料的主要技術規(guī)格

1、原輔材料

本項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、原料質量指標

表 2.2 工業(yè)用甲醇標準（ GB 338-2011）

2.2公用工程規(guī)格

表2.3

2.3 55%甲醛溶液生產單耗

表2.4

三、 鐵鉬法甲醛生產技術簡介

3.1流程簡述

3.1.1 反應原理

反應方程式：

主反應：

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

副反應：

CH₃OH + O₂  CO + 2 H₂O                                                                  (2)

CH₃OH +O₂HCOOH + H₂O                                                                     (3)

2CH₃OH CH₃OCH₃＋H₂O                                                                   (4)

3.1.2 工藝流程簡述

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

1、空氣壓縮工序

新鮮空氣通過消聲器和空氣過濾器進入增壓風機升壓，風機出口氣與吸收二塔頂部循環(huán)尾氣混合進入1號循環(huán)風機，再進入2號循環(huán)風機連續(xù)加壓到一定的操作壓力后送到反應工序。

2、反應工序

從罐區(qū)來的原料甲醇先送到甲醇貯罐，再通過甲醇泵進入甲醇預蒸發(fā)器，在此與甲醛循環(huán)泵送來的吸收塔2塔甲醛循環(huán)溶液進行熱交換，甲醇吸熱而汽化，同時與風機來的氣體相混合形成原料氣體。原料氣體再經過甲醇蒸發(fā)器過熱后，生成甲醛反應氣。該氣體首先經過甲醇蒸發(fā)器罐間，通過與原料混合氣換熱而自身冷卻，然后進入吸收工序。

3、蒸汽發(fā)生工序

甲醇氧化制甲醛本身是個放熱反應，但反應需要一定的溫度才能啟動。因此反應器的開車有一個導熱油加熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由導熱油貯槽、導熱油泵、導熱油電加熱器等組成。開車正常溫度達標后，反應器需要由導熱油汽化撤熱，同時發(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。

外購的導熱油注入導熱油槽中，該槽可容納系統(tǒng)全部導熱油。在向反應器投入原料氣之前，先啟動導熱油泵，用泵將導熱油經導熱油電加熱、反應器和導熱油冷凝器進行循環(huán)，借助導熱油電加熱將導熱油升溫，并經上述循環(huán)過程，將反應器及其催化劑床層升溫到達反應啟動所需溫度。此時可以向反應器投入原料氣，并開始反應，反應一旦開始，就將釋放出反應產生的熱量，因此該系統(tǒng)就由供熱向撤熱轉換。保證在反應狀況下，系統(tǒng)有必需的導熱油后，切除導熱油泵、導熱油電加熱器和導熱油貯槽。此時導熱油在反應器管間。控制氣態(tài)導熱油冷凝器，與鍋爐給水換熱而產生水蒸氣，它自身冷凝而流回反應器管間。控制氣態(tài)導熱油的壓力，可以方便改變導熱油溫度，從而改變反應熱的撤出條件，借此可有效控制反應溫度。

鍋爐給水水質為脫鹽水，由裝置外送來，經除氧器進入鍋爐給水槽，經鍋爐給水泵送出，一股入導熱油冷凝器的管間，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。兩處所產生的蒸汽合并后作為副產蒸汽送出本裝置界區(qū)。

3、吸收

產生的高溫甲醛氣體進入第一吸收塔（內為兩級吸收）。混合氣由塔底進入，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。設計吸收效率90%以上，吸收液甲醛濃度約為55%，經冷卻器冷卻溫度50~60℃后進入甲醛接收槽。

經第一吸收塔兩級吸收后，多余未吸收的混合氣進入第二吸收塔（內為兩級吸收）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，經冷卻后返回前第一吸收塔繼續(xù)吸收甲醛氣體濃縮，反復循環(huán)達到要求濃度后，從第一吸收塔塔底排入成品甲醛儲罐，再泵入甲醛罐待用。

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

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，一股返回風機入口，另一股進入ECS系統(tǒng)。ECS系統(tǒng)是一個催化焚燒系統(tǒng)，該系統(tǒng)由ECS預熱器、ECS開工加熱器、ECS反應器、ECS蒸汽發(fā)生器組成。

ECS開工加熱器是裝置啟動時用來加熱尾氣，使升溫后進入ECS反應器時能夠進行催化焚燒系統(tǒng)反應。一旦啟動后，尾氣進入ECS預熱器時，就能與ECS蒸汽發(fā)生器來的延期進行交換預熱。進入ECS蒸汽發(fā)生器反應，此時切斷ECS開工加熱器。反應后的高溫氣體在ECS蒸汽范生氣中與鍋爐給水進行熱交換，將其轉變?yōu)樗魵猓⑴c導熱油冷凝器中產生的蒸汽一同送往界外。經過ECS系統(tǒng)處理過的尾氣，完全達到環(huán)境保護的要求，由煙囪在高出排放。

3.2流程簡圖

3.3鐵鉬法甲醛裝置三廢處理

本項目“三廢”排放及治理情況見下表。

3.4甲醛裝置占地

以12萬噸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

對每個產能的反應器都進行有限元軟件進行應力分析，設備可以在最佳狀態(tài)運行。

吸收塔設備，及內件。

五、工程服務內容

5.1工程服務方式

1) 單獨提供工藝包和技術服務

2) 工藝包+技術服務+設計

3) 工藝包+技術服務+設計+核心設備

4) 工藝包+技術服務+設計+設備采購

5) 工藝包+技術服務+設計+設備采購+安裝工程施工+裝置調試指導

5.2工程范圍

主車間內部除土建、鋼結構、消防、監(jiān)控、給排水、催化劑以外的所有工程內容

5.3工程周期

自預付款支付起，主要設備到廠需要5個月，安裝工程3個月，總建設周期約8個月。