河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY013年第30卷甲醇氧化制甲醛的技術改造朱東旭,李江(河南煤化精細化工有限公司,河南鶴壁458000摘要:化工企業(yè)如何節(jié)約資源,保護環(huán)境,重在實效非常必要。現將鐵鉬法甲醛生產中的一些技術改造探討如下,以便更好地服務化工企業(yè)的安全、環(huán)保、節(jié)能、降耗關鍵詞:甲醇氧化;鐵鉬法;甲醛;節(jié)能降耗;安全環(huán)保;技術創(chuàng)新中圖分類號:TQ224.12文獻標識碼:B文章編號:103-3467(2013)15-0044-03態(tài)。反應氣中甲醇的含量保持在7%~10.5%(體技改方案積分數)之間,之所以保持這一含量是因為從吸收氣相甲醇與空氣混合后進入反應器,在壓力塔頂部排出的部分尾氣要進入系統(tǒng)去循環(huán)以降低工0.08MPa(g)溫度330℃下借催化劑的作用發(fā)生藝氣中氧氣的濃度,從而使工藝氣體能充分地避免氧化生成甲醛,反應放熱,反應式:形成爆炸性混合物;反應器中的反應熱是通過沸騰CH3OH(g)+1/202(g)的液態(tài)導熱介質(以下簡稱HTF)移出,這些熱量再CH,0(g)+h,o(g), AH=-157 kJ/mol用于產生蒸汽,以供其他裝置使用。鐵鑰氧化法生產所得到的甲醛均是由甲醇與空采用鐵鉬氧化法生產甲醛,其工藝大致可分為氣中的氧氣在一個具有固定的裝載有以鐵和鉬的甲醇蒸發(fā)、甲醇氧化甲醛吸收和尾氣處理四大部氧化物為催化劑的床層上發(fā)生氧化反應而形成的,分。該工藝流程簡單甲醛的產率高,甲醇的轉化率甲醇被氧化生成甲醛的過程發(fā)生在鐵鉬催化劑的表也很高成品中的甲醇含量可以控制得很低故沒有面,并且是采用較低的醇空比以維持理想的氧化狀必要從最終產品中回收甲醇。其中甲醛的實際收率容易被物料中的雜質堵塞,由此容易造成反應器床具體細節(jié)上可以說有可以改良的空間。層局部超溫,或霧化不好致使催化劑接觸液相而損參考文獻:壞催化劑;有可能的情況下可更換成更適用的液相[1]王茂立,張克利.MTP裝置丙烯產品帶水問題解決方噴嘴6;④液相中間進料雖然有噴嘴可以霧化,但案[J].廣州化工,2012,40(2):121-122設計過程中氣相進料對于液相有一定的撕裂作用,2]何海軍,韓全蘭,王乃計,等LMTP工藝的技術經會使液相霧化更好,故在操作運行中一定要注意先濟分析[門]煤質技術,2006,21(3):45-47建立反應器中間氣相進料,然后建立中間液相進料;3] Hermann bach, Gerhard Birke, Walter Boll, et al. Processfor preparing C, to c, olefins from a feed stream⑤MTP反應器直徑大概在11m左右,熱電偶的布sing oxygenates and steam: Germany[ P]. EP置數量偏少,不能完全反應床層徑向溫度分布情況,Al特別是由于液相噴嘴的不實用,很多情況下會出現[4]梅長松,高秀娟,陳愛平,等,液化石油氣在MTP反應床層局部超溫,可考慮將某些熱電偶換成多點式熱中的作用[門.工業(yè)催化,2012,20(7):29-32電偶以能更好檢測床層的溫度分布并利于故障判[5]張飛,劉瑩瑩,張新元,等甲醇與碳四烯烴共裂解斷制備乙烯和丙烯[J].石油煉制與化工.2010,41(1)4結論[6] Hermann Bach, Katja Bartels, Juergen Bohle, et al. Reac-通過實際的運行情況來看,目前MTP反應系統(tǒng)H中國煤化工CNMHGws containing的設計特別是儀表控制系統(tǒng)的設置,完全可以滿足lr」.wU∠UU114084AlMTP裝置正常、穩(wěn)定、連續(xù)、安全運行,但是在一些第8期朱東旭等:甲醇氧化制甲醛的技術改造45可以達到理論值的91%~94%,這一數值是由甲醛經過一年的運行觀察,各項工藝指標穩(wěn)定正常。經產量與消耗的甲醇總量相比而得出的,其余的甲醇濟效益特別明顯。損失于未反應的甲醇以及生產過程中產生副反應所23影響反應的主要因素生成的一氧化碳、二甲醚和微量的甲酸等。影響反應的主要因素有:①空氣質量;②原料甲2技術改造醇的質量;③甲醇的進口濃度;④催化劑的活性;⑤催化劑的裝填質量;⑥導熱油-HTF的質量;⑦吸2.1甲醇系統(tǒng)收塔的吸收效果;⑧反應器的熱點溫度和熱點位置。甲醇泵的吸人口裝有細目篩網過濾器,管道材進人反應器的空氣質量在很大程度上影響著催質為不銹鋼,以免儀表和管口被鐵銹填塞。泵出口化劑的使用壽命。本裝置是通過多層次高密度的空裝有壓力表并設有回流裝置,這是為了平衡泵的出氣過濾網對進入風機的新鮮空氣進行過濾從而?？趬毫Σ⒈苊獗眠^熱。60萬t甲醇是釆用荷蘭殼牌證了進入反應系統(tǒng)的空氣質量。原料甲醇的質量也爐和德國魯奇低溫甲醇洗滌工藝,合成系統(tǒng)是丹麥在很大程度上決定著催化劑的使用壽命,如果原料托普索工藝。生產的甲醇純度99.9%,因此,甲醇甲醇中混有其它的有機化合物,很容易引起催化劑可以從甲醇廠用泵直接輸送到甲醛界區(qū),根據甲醛中毒而失去活性。甲醇的進口濃度,即進入反應器主反應甲醇濃度7%~10%要求,采用自調閥控制的總氣體量中甲醇的體積百分數。它直接影響著反流量和壓力08MPa。這樣,甲醇系統(tǒng)的輸送供應應的熱點溫度和熱點位置,也決定著裝置在生產過系統(tǒng)就可以減少泵和控制系統(tǒng),而且避免了操作過程中的安全程度。本裝置反應器內裝填的催化劑稱程的系統(tǒng)誤差。之為鐵-鉬催化劑,它的主要成分是Fe2(MO4)和2.2工藝氣系統(tǒng)MoO3,二者的混合是均勻的,生產過程中甲醇的氧裝置的工藝氣體系統(tǒng)是指由風機供給的包括新化主要是在其表面進行的。跟鐵鉬催化劑一起裝進鮮空氣和循環(huán)氣體的連續(xù)氣流,它經過風機、預蒸發(fā)反應器列管的還有部分惰性環(huán),它們的主要作用是器、蒸發(fā)器、管式反應器、吸收塔,最后,一部分自循載移熱量。環(huán)風機的進口進入與新鮮空氣混合后被循環(huán)使用;2.4吸收塔的吸收效果另一部分則通過尾氣處理系統(tǒng)(ECS)處理后被排入吸收塔的作用是利用氣液對流使甲醛氣相被水大氣。其中進入風機的循環(huán)尾氣量由經過循環(huán)風機吸收,最終形成所需濃度的甲醛溶液。生產用的工之后工藝氣體中的氧含量決定。工藝氣體系統(tǒng)均設藝水、鍋爐水直接從界區(qū)外送過來,而且不用二次加計有一個控制回路來控制工藝氣中的氧含量。壓,我們通過自調閥直接控制流量。這樣減少了多進入工藝系統(tǒng)的新鮮空氣經過組裝的過濾器/臺泵和控制系統(tǒng)。減少了系統(tǒng)誤差和偶然誤差。消音器過濾并降噪。在風機的進口所設置的就地壓影響吸收塔吸收效果的因素有吸收塔的溫度、力表主要用于檢測空氣過濾器內的元件是否堵塞。吸收塔回流量的大小。根據甲醛氣液兩相在吸收塔緊接循環(huán)風機的出口,首先有一條氣體取樣線,內的反應機理,吸收塔的pH值偏低即酸度偏高,則樣品工藝氣連續(xù)地抽出并進入兩臺并聯的氧分析會影響吸收塔的吸收效果,對吸收不利。若吸收塔儀,這里樣品氣體的流量由氧分析儀內的流量開關內加入的堿液太多,勢必會造成成品甲醛溶液中的來控制和顯示,并在低流量時發(fā)出報警。氧含量分灰分含量過高。正常生產時,成品甲醛溶液的pH析儀的平均值是用于指揮氧含量調節(jié)閥來控制尾氣值為35~4.0。因此,設備運行一年,就應該清洗進人循環(huán)風機的循環(huán)氣體的流量。兩臺分析儀均設一次吸收塔;清洗溶液是1%~2%的60℃堿液;清有高位值或低位值報警,當工藝氣的氧含量超高洗設備采用壓力泵。而且吸收塔釜底的堿液可以在HH同時甲醇的進口濃度大于6.5%和超低LL時,啟動循環(huán)泵的時候清洗板式換熱器。這項清洗技術系統(tǒng)都會報警并將使甲醇系統(tǒng)的安全聯鎖動作舉三得,提高甲醛吸收率15%以上風機出口工藝氣溫度測量采用熱電阻變送器,2.5反應器的熱盧潭和執(zhí)占位由于緊鄰循環(huán)風機出口,震動特別大,精密的溫度反應器的中國煤化工本上決定著變送器多次更換,因此多次停車損失特別嚴重。經甲醇的轉化率CNMH,點溫度和熱過工藝分析,把測溫點后移至工藝氣流量計之前。點位置的控制是非常重要的。河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2013年第30卷2.5.1熱點溫度的安全聯鎖,當風機系統(tǒng)的安全聯鎖動作時,加壓風如果反應溫度即熱點溫度控制過低,則會造成機、循環(huán)風機及甲醇加料將自動停止;甲醇系統(tǒng)的安原料甲醇不能完全氧化,使成品甲醛溶液中醇含量全聯鎖動作時,系統(tǒng)通過關閉甲醇安全電磁閥及甲過高,單耗增加;如果反應溫度即熱點溫度控制過醇加料調節(jié)閿,立即停止甲醇進料。在任何工藝參高,則會造成甲醇的過度氧化,增加副反應,使成品數達到其預設的危險極限時,安全聯鎖均會動作,此甲醛溶液中酸含量偏高,單耗增加。因此,生產過程后,裝置會安全關閉,并準備在故障排除后重新開中必須嚴格控制熱點溫度。車。依據動作點的危險性不同,裝置設計有安全停本裝置的反應溫度即熱點溫度是由催化劑的使車或只是切斷甲醇供給。當然,在達到預設危險參用壽命和催化劑的活性所決定的。隨著催化劑使用數以前,系統(tǒng)會給出警報以警示操作人員,使操作人時間的不同,反應溫度即熱點溫度的控制范圍為員有時間采取正確行動。在有些情況下控制系統(tǒng)會300~400℃。自動地修正偏差。安全系統(tǒng)通過關閉甲醇去反應器2.5.2熱點位置的供給或切斷從風機來的工藝氣體來控制工藝,這熱點位置是原料甲醇在反應器內發(fā)生反應的具些安全動作確保了裝置不會產生任何危險因素。如體位置,是由熱點溫度所決定的。反應器列管內某果低的產率是因為未反應的甲醇量過多,則可以通階段的催化劑其使用壽命是有限的,所以催化劑過增加甲醇的進口濃度(如果要求高的產量時)來在不同的使用期內,熱點位置%的控制地點是不同調整,這一舉措也可以提高反應的熱點溫度,從而減的少未反應的甲醇量。在以上方法調整無效的情況催化劑在投入使用前期,反應的熱點位置應通下,可以用增加導熱油的沸騰溫度來調整,這種狀況過調整導熱油系統(tǒng)的壓力即調整來控制熱點溫度,下當熱點溫度過高時,可以適當減少甲醇的進口流從而達到控制熱點位置的目的,盡可能的將其熱點量即減小甲醇的進口濃度?？諝饬髁恐饕窃诳紤]位置控制在催化劑的上方;隨著催化劑使用時間的改變生產負荷時才進行調整。延長和活性的降低,其反應的熱點位置會逐漸的下移,這時就要通過調整甲醇的投料量或風量即調整4結論甲醇的進口濃度來保證熱點位置處于正確的地點,總之,只要我們加強管理,不斷技術創(chuàng)新,提高直至催化劑徹底的失去活性。系統(tǒng)管理和管理系統(tǒng)的水平,鐵鉬法甲醛化工裝置2.6產品采出的改造的安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)、高效、低耗、節(jié)能、環(huán)保是完全可產品采出換熱器是板式換熱器,原來技術設計以實現的。是6m2的換熱面積,由于45%~5%的甲醛液體在50℃以下的溫度特別容易聚合,換熱器就易堵塞換熱效果不好,設備就失去應有的作用。我們對比收稿日期:2013-06-25了每小時12t的55%甲醛采出量和6t甲醛采出量作者簡介:朱東旭(1969-),男,工程師,從事化工生產和管理的換熱效果,最后進行技術改造,更換為20m2的板工作,電話:13992965式換熱器,取得了明顯的效果,不再發(fā)生甲醛聚合堵塞的工藝現象。提高了生產效率減少了停車幾率。提高產品采出量30%。3安全甲醛生產裝置配設有安全系統(tǒng)進行人身保護和環(huán)境保護,同時防止裝置本身發(fā)生危險。為了做到更安全,每套裝置均設有兩套獨立的安全系統(tǒng)。中國煤化工套通過控制室操作;另一套為單獨的硬線連接系統(tǒng)。故障情況下,裝置能自動觸發(fā)甲醇系統(tǒng)和風機系統(tǒng)CNMHG