甲醛生产工艺流程模板.doc
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1、甲醛生产工艺步骤 具体工艺步骤以下:原料甲醇由甲醇计量槽经甲醇泵输送至甲醇高位槽,保持一定流量经过滤后进入甲醇蒸发器,同时由罗茨鼓风机将经过滤后空气送入甲醇蒸发器底部。甲醇经加热*后气化及空气夹带,和空气形成二元混合气;再和通入一定流量蒸汽相混合,形成三元混合气,三元混合气经过热器过热后,逐进入阻火过滤器,再次过滤后三元混合气进入氧化器,在氧化室加热元件高温和电解银催化剂作用下,发生氧化脱氢反应。反应气体快速经过氧化器急冷段并在急冷段冷却下,进入1#吸收塔循环吸收,循环液部分采出即为成品甲醛溶液(浓度37%左右),并送入甲醛计量槽及甲醛成品槽。经1#吸收塔循环吸收后尾气进入2#吸收塔,以脱盐水
2、作为吸收剂,经2#吸收塔循环吸收后尾气*,经尾气液封槽,最终进入尾气处理装置作为燃料燃烧,燃烧后尾气直接进入大气,达成零污染排放。尾气处理装置所副产蒸汽可并网外供。氧化器总来讲 , 不管什么样工艺路线 , 优异也好不那麽优异也罢 , 只要是以甲醇为原料,总是离不开甲醇输送、蒸发、原料气 ( 空气、配料、甲醇气 ) 净化 , 过滤阻火 , 转化反应 , 冷却吸收,产品贮运等步骤。各步骤手段不一样和不一样组合方法形成不一样工艺路线。下面先按操作单元异同作一介绍 . 首先来看原料计量 , 它是统计单耗高低一个手段 , 因不一样厂家统计方法不一样能够表现出相当悬殊单耗差异 . 通常计量用计量罐 , 靠
3、事先标示好刻度,计量出甲醇、甲醛重量。实际上它得到是体积数 , 受气温和介质含量影响较大 , 冬夏单耗就可能有很大不一样 . 有些厂家有多种多样流量计好部分还带有压力、温度赔偿 , 可靠性也就高部分。 计量好甲醇进系统有两种方法。一个用泵将甲醇打入高位槽 , 然后依靠位差压入蒸发系统。另一个用泵直接进料 , 前一个易受系统压力影响 , 也有一定挥发损失 , 后一个需要上料泵不停运转 , 如泵出现故障 , 则处理要立即果断,预防断料造成蒸发器低液位引发安全事故 . 在蒸发器中甲醇受热蒸发 , 其热源有水蒸气、热水、热甲醛溶液等 . 水蒸气来自系统自产或外管网 , 通常为低压蒸气。热水则来自热水循
4、环系统 , 其热源靠循环热水吸收氧化反应器下段反应生成气低品位热量得到补充 . 经过循环首先将反应生成热气体深入降温 , 同时也将热量传输给甲醇蒸发器蒸发甲醇。热甲醛液循环类似热水循环 , 区分在于热量起源不一样 . 它是把吸收塔底部热甲醛液循环经过蒸发器 , 在甲醇蒸发过程中吸收热量 , 降温后甲醛液在经过吸收塔冷却器深入冷却后重新返回吸收塔上部吸收甲醛 . 这两种蒸发加热步骤全部属于节能步骤 , 蒸发器充当了反应生成气或一塔甲醛冷却器 . 区分在于热水循环工艺中蒸发器外壳和循环水管道能够用碳刚制造 , 节省制造成本 , 而热甲醛循环工艺中蒸发器和配管必需是全不锈钢 . 但反过来热甲醛循环步
5、骤较热水循环步骤节省一套热水循环系统 , 包含热水泵和热水循环槽 , 既节省了设备投资又降低了电耗 . 蒸发系统另一个不一样点在于有没有过滤器。蒸发器中甲醇在使用过程中总是会不停变黄 . 新建甲醛厂有在甲醇蒸发器底部装过滤器做法 , 过滤介质能够用海绵 , 过滤棉和河沙及其它们组合 . 通常在甲醇上料泵入口和蒸发器底部排污口经过过滤器连接一条带流量计管道 , 必需时能够让甲 空气加入和净化也有不一样作法 . 在木材厂和化肥厂等粉尘比较大地方有用水洗塔净化空气 , 在比较开阔地方空气质量比很好 , 通常见固体介质过滤 . 常见介质是海绵 , 单面绒布和玻璃棉被 . 设备有圆筒平板形 , 长方体形
6、等多种形式 . 长方体形过滤器是用角铁焊成长方体形骨架外敷以过滤介质 , 周围压紧 , 五面进气 , 因为过滤面积大 , 气速低阻力小不易穿透 , 固能起到有效过滤作用。水洗净化也很好 , 需要一套循环水系统和气液分离器 , 蒸发器中平衡浓度下降比较快 , 要注意调整蒸发温度 . 单层平板式空气过滤器过滤面积比较小 , 压力降比较大些 , 在过滤介质铺装细节上更应该注意 , 处理不好可能会使气体走短路而达不到过滤作用 . 净化后空气进入系统也有不一样方法 . 传统方法是空气优异入蒸发器底部 , 经过空气分布管鼓泡经过蒸发器中甲醇液 , 带动甲醇一起蒸发 . 这种方法习用多年 , 大家全部很熟悉
7、 , 此处不再多讲 . 另一个方法是净化后空气不经过蒸发器而是直接进入系统 , 依据工艺不一样要求依靠仪表调整空气加入量。 反应原料气混合常见是空气进入蒸发器在蒸发器上部先形成二元混合气 , 然后在进入过热器前再加入配料气最终形成三元混合气 . 多年来又有新做法 . 空气、甲醇、配料气体各自独立进入称为混合器设备中 , 混合器内部有专用混合头 , 气体进入混合器后得到充足混合 . 也有使用文丘里喉管高效结构进行气体混合 . 如空气经过预热后进入混合器最前部 , 甲醇靠和蒸发器相连再沸器加热汽化 , 在保持一定压力下经过流量计定量加入混合器前中部 , 配料蒸气或其它惰性气体靠本身压力或输送设备作
8、用进入混合器另一部位 . 然后空气、配料气和甲醇气在混合器中折流经过得到深入混合 , 然后进入阻火过滤器。 阻火过滤器差异关键指因过滤层面积 , 过滤材质性能等不一样造成过滤效果差异 . 现在阻火过滤器结构形式有单层和复层过滤袋 , 过滤材质有一般和专用高效过滤材质 . 单层过滤器过滤面积相对比较小 , 阻力上升快 , 轻易穿透 ; 复层过滤和袋式过滤器面积相对大得多 , 有些还带有反吹结构 , 能够定时对玻璃棉用蒸气反吹 , 节省人力 , 延长使用周期 . 专用亚高效过滤块在新型工艺中被首次采取 , 它是多层玻纤布经过专门设备折叠压制而成 , 阻力小 , 过滤效果好安装方便 . 当然价格也相
9、对贵部分 . 经过充足混合后净化原料气在进入氧化器反应前必需被加热到一定温度以上以免混合气中甲醇和配料水蒸气冷凝 . 具体加热到多少度适宜也有多个说法 , 现有 120 以上习惯作法 , 也有新兴免过热技术 , 通常多数控制在 110 左右 . 经过精心处理原料气能否高收率地转化成甲醛还要看氧化器结构情况和具体工艺操作。氧化器作为甲醇脱氢氧化反应生成甲醛装置中关键设备,其结构、型式、运行好坏直接影响该装置单耗、产品质量及使用寿命 . 能够说氧化器是甲醛生产心脏。为此很多从事甲醛生产研究专业技术人员进行了大量细致工作。中国最早氧化器是开放式,平板结构,反应后甲醛生成气进入一冷却水槽,靠列管壁外循
10、环冷却水冷却,冷却水没过上管板,管板完全浸在水中不受气蚀影响和应力腐蚀,所以寿命较长,冷却比较充足,单耗相对比较低。但它致命缺点是浪费了可利用热源。 1980 年以后基础上被能产蒸气急冷段替换了热水槽,形成了第二代有余热利用节能氧化器。 醇蒸发器中脏甲醇部分循环净化 . 净化后甲醇大多重新返回蒸发器 , 鲜有返回储 现在氧化反应器大多数以圆形为主,包含平管板、椭圆管板、蝶形管板等。平管板氧化器因其上管板比较厚,加上产生水蒸气出路不畅,轻易被高差引发应力破坏和腐蚀,寿命较短。椭圆形氧化器和蝶形氧化器克服了平管板氧化器在应力方面不足,设备使用寿命长。不过这两种结构氧化器布管数全部少于平管板形,对甲
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