欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:16146038
大小:283.50 KB
页数:5页
时间:2018-08-08
《甲醛生产工艺探究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、甲醛生产工艺探究卓越101杨帆学号10101638摘要:甲醛是一种十分重要的工业原料,本文介绍了甲醛生产的原理以及常用的几种甲醛生产方法,对了解甲醛的生产工艺有所帮助。背景甲醛是一种无色,有强烈刺激型气味的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态,通常以水溶液形式出现。易溶于水和乙醇,35~40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。该品为强还原剂,在微量碱性时还原性更强。在空气中能缓慢氧化成甲酸。能与水、乙醇、丙酮等有机溶剂按任意比例混溶。pH2.8~4.0。相对密度(d2525)1.081~1.085g/mL。熔点-118℃,沸点-19.5℃。
2、折光率(n20D)1.3746。闪点60℃。易燃。低毒,半数致死量(大鼠,经口)800mG/kG。其蒸气能强烈刺激粘膜、具有致癌性、属于高毒物甲醛分子中有醛基生缩聚反应,得到酚醛树脂(电木)。甲醛是一种重要的有机原料,主要用于塑料工业(如制酚醛树脂、脲醛塑料—电玉)、合成纤维(如合成维尼纶—聚乙烯醇缩甲醛)、皮革工业、医药、染料等。生产现状甲醛的全球总生产量大约在2500万吨左右,目前甲醛的生产方法主要有1.甲烷氧化法此法为在含有0.98甲烷的天然气和空气的混合气中加入0.08%的用作催化剂的硝酸蒸气,与400~600oC使其反应因为声场
3、的甲醛易于分解,易于燃烧,而不得不抑制反应速率,也增加了未反应气体的循环量,因此在未开发成功经济的工艺之前,该法没有得到推广2.高级烃氧化法高级烃氧化法为使乙烷、丙烷、丁烷等烷烃氧化,再生成醋酸,乙醇、丙醇、乙炔、丙酮等副产物时,制得甲醛的方法,然而仅在特殊条件下,该法方能被认为是合理的3.甲醇氧化制甲醛该法的优点是单程收率高,产品浓度高,工艺技术成熟,甲醇转化率高,催化剂使用寿命长,适用于大批量生产但是该生产方法单耗高,反应流程长,耗电较多。该方法是现在采用最多的生产方法,生产方法中常用的催化剂有银催化剂和铁钼催化剂法两种。我们主要来介
4、绍此种甲醛生产工艺。甲醇氧化法制甲醛1.银法工艺该法的历史长,以德国BASF公司技术力代表。其优点是工艺成熟,流程较短,投资少,电耗较低,热量可充分利用,单系列生产能力大;缺点是甲醇消耗较高,催化剂寿命较短,产品甲醛溶液中残留的甲醇和甲酸等杂质较多。目前世界甲醛生产能力约70%采用该生产工艺。因银的来源不同,该工艺又可分为电解银催化剂(又称为中国银法)和浮石银法;按尾气是否循环,又可分为循环工艺和非循环工艺。同时对甲醛溶液的不同要求和企业自身特点,生产工艺略有改进,最具代表性的工艺有英国ICI公司、日本MGC公司的生产工艺和法国煤化学生产
5、工艺。2.铁钼催化剂法1933年,德国首次公布了以铁一氧化钼为催化剂的生产方法。该工艺一经闻世就得得到了各个工业国家的欢迎。到1978年,美国采用铁钼法生产的甲醛装置就达1/4。采用铁钼法生产工艺,可生产37%一55%的甲醛产品,与银法生产工艺相比,铁钼法可不用甲醇回收塔,由于采用过量空气,每摩尔甲醚蒸气需要13mol的空气,才能保证装置的安全运行,大量的空气存在,使得装置的所有设备和管道与银法相比都要大得多。这也是铁钼法工艺的投资比银法的投资高得较多的主要原因。对于小规模的生产装置来看,铁钼法的经济效益不如银法的生产装置,因此铁钼法适合
6、50kt/a以上的较大型甲醛装置。典型消耗见表l—l。铁钼法工艺的优点是装置规模较大,甲醇转化率可达95%~99%,甲醇消耗低、催化剂寿命长(达一年以上),副产蒸汽多,产品浓度高(可达55%一58%),产品醇含量低,可直接用予下游产品生产,杂质较少;缺点是工艺流程较长,投资相对较大,电耗较高。目前世界上采用铁钼法的生产装置约30%左右。最具代表性的生产工艺是PerstorpFormox工艺和Topsoe工艺生产工艺原理及流程1.生产原理当甲醇、空气和水蒸气的原料混合进入反应器.在催化剂上发生催化剂作用而量成甲醛时,其主要反应是氧化,脱氢反
7、应。CH3OH+1/2O2→HCHO+H2O+37.62Kcal(1)CH3OH⇋HCHO+H2-21.67Kcal(2)甲醇氧化反应(1)在200℃左右开始进行,因此经预热进入反应器的原料混合器,必须用电热器点火燃烧,当催化床温度升至200℃左右,反应(1)开始缓慢进行,它是一个放热反应,放出的热量使催化床随着温度的升高至使氧化反应(1)不断加快,所以.点火后催化床的温度升高非常迅速。甲醇脱氢反应(2)存低温时几乎不进行,当催化床温度达600℃左右,反应(2)成为生成醛的主要反应之一。脱氢反应是一个强吸热反应,故有反应(2)的发生。对控
8、制催化床的温度升高是有利的。脱氢反应是一个可逆反应,所谓可逆反应就是甲醇脱氢生成醛的同时,甲醛与氢也可向生成甲醇的方向进行,这类反应在化学反应中可用可逆符号来代替的。当原料混合气中的氧与脱氢反
此文档下载收益归作者所有