河南化工●44●HENAN CHEMICAL INDUSTRY2013年第30卷甲醇氧化制甲醛的技術(shù)改造朱東旭，李江(河南煤化精細(xì)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(hù)環(huán)境,重在實(shí)效非常必要?，F(xiàn)將鐵鉬法甲醛生產(chǎn)中的一些技術(shù)改造探討如下,以便更好地服務(wù)化工企業(yè)的安全、環(huán)保、節(jié)能、降耗。關(guān)鍵詞:甲醇氧化;鐵鉬法;甲醛;節(jié)能降耗;安全環(huán)保;技術(shù)創(chuàng)新:中圖分類號:TQ224. 122文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1003 -3467(2013)15 -0044 -03態(tài)。反應(yīng)氣中甲醇的含量保持在7% ~ 10.5%(體1技改方案積分?jǐn)?shù))之間,之所以保持這一一含量是因?yàn)閺奈諝庀嗉状寂c空氣混合后進(jìn)人反應(yīng)器,在壓力塔頂部排出的部分尾氣要進(jìn)入系統(tǒng)去循環(huán)以降低工0.08MPa(g).溫度330C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(yīng)放熱，反應(yīng)式:形成爆炸性混合物;反應(yīng)器中的反應(yīng)熱是通過沸騰CH,OH(g) + 1/202(g)一→的液態(tài)導(dǎo)熱介質(zhì)(以下簡稱HTF)移出,這些熱量再CH20(g) +H2O(g),OH= - 157 kJ/mol用于產(chǎn)生蒸汽,以供其他裝置使用。鐵鉬氧化法生產(chǎn)所得到的甲醛均是由甲醇與空采用鐵鉬氧化法生產(chǎn)甲醛,其工藝大致可分為氣中的氧氣在一一個(gè)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(yīng)而形成的，分。該工藝流程簡單,甲醛的產(chǎn)率高,甲醇的轉(zhuǎn)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(chǎn)品中回收甲醇。其中甲醛的實(shí)際收率容易被物料中的雜質(zhì)堵塞,由此容易造成反應(yīng)器床具體細(xì)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(xiàn):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(chǎn)品帶水問題解決方噴嘴'°];④液相中間進(jìn)料雖然有噴嘴可以霧化,但案[].廣州化工,2012 ,40(2):121-122.設(shè)計(jì)過程中,氣相進(jìn)料對于液相有- -定的撕裂作用,[2]何海軍 ,韓金蘭,王乃計(jì),等. Lurgi MTP工藝的技術(shù)經(jīng)會(huì)使液相霧化更好,故在操作運(yùn)行中一定要注意先濟(jì)分析[J].煤質(zhì)技術(shù),2006,21(3):45 -47.建立反應(yīng)器中間氣相進(jìn)料,然后建立中間液相進(jìn)料;[3] Hermann Bach,Gerhard Birke , Waler Boll,et al. Processfor preparing C2 to es olefins from a feed stream compri-⑤MTP反應(yīng)器直徑大概在11 m左右,熱電偶的布sing oxygenates and steam: Germany[P]. EP 1868966置數(shù)量偏少,不能完全反應(yīng)床層徑向溫度分布情況,1.特別是由于液相噴嘴的不實(shí)用,很多情況下會(huì)出現(xiàn)[4]梅長松,高秀娟,陳愛平,等. 液化石油氣在MTP反應(yīng)床層局部超溫,可考慮將某些熱電偶換成多點(diǎn)式熱中的作用[J].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):11-15.4結(jié)論[6] Hermann Bach, Kaja Batels ,Juergen Bohle, et al. Reac-通過實(shí)際的運(yùn)行情況來看,目前MTP反應(yīng)系統(tǒng)tor for the production ofc2 to Cg olefins from an oxygen-ate ,water vapor , and one or more material flows containing的設(shè)計(jì)特別是儀表控制系統(tǒng)的設(shè)置,完全可以滿足hydrocarbon: Germany[ P]. Wo 2007140844 A1MTP裝置正常、穩(wěn)定、連續(xù)、安全運(yùn)行,但是在-一些第8期朱東旭等:甲醇氧化制甲醛的技術(shù)改造. 45.可以達(dá)到理論值的91% ~94% ,這一數(shù)值是由甲醛經(jīng)過- - 年的運(yùn)行觀察,各項(xiàng)工藝指標(biāo)穩(wěn)定正常。經(jīng)產(chǎn)量與消耗的甲醇總量相比而得出的,其余的甲醇濟(jì)效益特別明顯。損失于未反應(yīng)的甲醇以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生副反應(yīng)所2.3影響反應(yīng)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(yīng)的主要因素有:①空氣質(zhì)量;②原料甲醇的質(zhì)量;③甲醇的進(jìn)口濃度;④催化劑的活性;⑤2技術(shù)改造催化劑的裝填質(zhì)量;⑥導(dǎo)熱油- HTF的質(zhì)量;⑦吸2.1甲醇系統(tǒng)收塔的吸收效果;⑧反應(yīng)器的熱點(diǎn)溫度和熱點(diǎn)位置。甲醇泵的吸人口裝有細(xì)目篩網(wǎng)過濾器，管道材進(jìn)人反應(yīng)器的空氣質(zhì)量在很大程度上影響著催質(zhì)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(shè)有回流裝置,這是為了平衡泵的出氣過濾網(wǎng)對進(jìn)人風(fēng)機(jī)的新鮮空氣進(jìn)行過濾,從而?？趬毫Σ⒈苊獗眠^熱。60萬t甲醇是采用荷蘭殼牌證了進(jìn)人反應(yīng)系統(tǒng)的空氣質(zhì)量。原料甲醇的質(zhì)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(chǎn)的甲醇純度99. 9%,因此,甲醇甲醇中混有其它的有機(jī)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(jù)甲醛中毒而失去活性。甲醇的進(jìn)口濃度,即進(jìn)人反應(yīng)器主反應(yīng)甲醇濃度7%~10%要求,采用自調(diào)閥控制的總氣體量中甲醇的體積百分?jǐn)?shù)。它直接影響著反流量和壓力0.8 MPa。這樣,甲醇系統(tǒng)的輸送供應(yīng)應(yīng)的熱點(diǎn)溫度和熱點(diǎn)位置,也決定著裝置在生產(chǎn)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(yīng)器內(nèi)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Fer( MoO, )和2.2工藝氣系統(tǒng)MoO3 ,二者的混合是均勻的,生產(chǎn)過程中甲醇的氧裝置的工藝氣體系統(tǒng)是指由風(fēng)機(jī)供給的包括新化主要是在其表面進(jìn)行的。跟鐵鉬催化劑-起裝進(jìn)鮮空氣和循環(huán)氣體的連續(xù)氣流,它經(jīng)過風(fēng)機(jī)預(yù)蒸發(fā)反應(yīng)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(yīng)器、吸收塔,最后,-部分自循載移熱量。環(huán)風(fēng)機(jī)的進(jìn)口進(jìn)人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(jìn)入風(fēng)機(jī)的循環(huán)尾氣量由經(jīng)過循環(huán)風(fēng)機(jī)吸收,最終形成所需濃度的甲醛溶液。生產(chǎn)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(shè)藝水、鍋爐水直接從界區(qū)外送過來,而且不用二次加計(jì)有一個(gè)控制回路來控制工藝氣中的氧含量。壓,我們通過自調(diào)閥直接控制流量。這樣減少了多進(jìn)人工藝系統(tǒng)的新鮮空氣經(jīng)過組裝的過濾器/臺(tái)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(fēng)機(jī)的進(jìn)口所設(shè)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(nèi)的元件是否堵塞。吸收塔回流量的大小。根據(jù)甲醛氣液兩相在吸收塔緊接循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口,首先有一條氣體取樣線,內(nèi)的反應(yīng)機(jī)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(jìn)人兩臺(tái)并聯(lián)的氧分析會(huì)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(nèi)的流量開關(guān)內(nèi)加人的堿液太多,勢必會(huì)造成成品甲醛溶液中的來控制和顯示,并在低流量時(shí)發(fā)出報(bào)警。氧含量分灰分含量過高。正常生產(chǎn)時(shí),成品甲醛溶液的pH析儀的平均值是用于指揮氧含量調(diào)節(jié)閥來控制尾氣值為3.5~4.0。因此,設(shè)備運(yùn)行一年,就應(yīng)該清洗進(jìn)人循環(huán)風(fēng)機(jī)的循環(huán)氣體的流量。兩臺(tái)分析儀均設(shè)-次吸收塔;清洗溶液是1% ~2%的60 9堿液;清有高位值或低位值報(bào)警,當(dāng)工藝氣的氧含量超高洗設(shè)備采用壓力泵。而且吸收塔釜底的堿液可以在HH同時(shí)甲醇的進(jìn)口濃度大于6.5%和超低LL時(shí),啟動(dòng)循環(huán)泵的時(shí)候清洗板式換熱器。這項(xiàng)清洗技術(shù)系統(tǒng)都會(huì)報(bào)警并將使甲醇系統(tǒng)的安全聯(lián)鎖動(dòng)作。舉三得,提高甲醛吸收率15%以上。風(fēng)機(jī)出口工藝氣溫度測量采用熱電阻變送器,2.5反應(yīng)器的熱點(diǎn)溫 度和熱點(diǎn)位置由于緊鄰循環(huán)風(fēng)機(jī)出口,震動(dòng)特別大，精密的溫度反應(yīng)器的熱點(diǎn)溫度和熱點(diǎn)位置從根本上決定著變送器多次更換,因此多次停車,損失特別嚴(yán)重。經(jīng)甲醇的轉(zhuǎn)化率,因此,在生產(chǎn)過程中，熱點(diǎn)溫度和熱過工藝分析,把測溫點(diǎn)后移至工藝氣流量計(jì)之前。點(diǎn)位 置的控制是非常重要的。河南化工..46.HENAN CHEMICAL INDUSTRY2013年第30卷.2.5.1熱點(diǎn)溫度的安全聯(lián)鎖,當(dāng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的安全聯(lián)鎖動(dòng)作時(shí),加壓風(fēng)如果反，應(yīng)溫度即熱點(diǎn)溫度控制過低，則會(huì)造成機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)及甲醇加料將自動(dòng)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(lián)鎖動(dòng)作時(shí),系統(tǒng)通過關(guān)閉甲醇安全電磁閥及甲過高,單耗增加;如果反應(yīng)溫度即熱點(diǎn)溫度控制過醇加料調(diào)節(jié)閥,立即停止甲醇進(jìn)料。在任何工藝參高，則會(huì)造成甲醇的過度氧化,增加副反應(yīng),使成品數(shù)達(dá)到其預(yù)設(shè)的危險(xiǎn)極限時(shí),安全聯(lián)鎖均會(huì)動(dòng)作,此甲醛溶液中酸含量偏高，單耗增加。因此,生產(chǎn)過程后,裝置會(huì)安全關(guān)閉,并準(zhǔn)備在故障排除后重新開中必須嚴(yán)格控制熱點(diǎn)溫度。車。依據(jù)動(dòng)作點(diǎn)的危險(xiǎn)性不同,裝置設(shè)計(jì)有安全停本裝置的反應(yīng)溫度即熱點(diǎn)溫度是由催化劑的使車或只是切斷甲醇供給。當(dāng)然,在達(dá)到預(yù)設(shè)危險(xiǎn)參用壽命和催化劑的活性所決定的。隨著催化劑使用數(shù)以前，系統(tǒng)會(huì)給出警報(bào)以警示操作人員,使操作人時(shí)間的不同,反應(yīng)溫度即熱點(diǎn)溫度的控制范圍為員有時(shí)間采取正確行動(dòng)。在有些情況下控制系統(tǒng)會(huì)300 ~400 C。自動(dòng)地修正偏差。安全系統(tǒng)通過關(guān)閉甲醇去反應(yīng)器2.5.2熱點(diǎn)位置的供給或切斷從風(fēng)機(jī)來的工藝氣體來控制工藝,這熱點(diǎn)位置是原料甲醇在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的具些安全動(dòng)作確保了裝置不會(huì)產(chǎn)生任何危險(xiǎn)因素。如體位置,是由熱點(diǎn)溫度所決定的。反應(yīng)器列管內(nèi)某果低的產(chǎn)率是因?yàn)槲捶磻?yīng)的甲醇量過多,則可以通一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(jìn)口濃度(如果要求高的產(chǎn)量時(shí))來在不同的使用期內(nèi),熱點(diǎn)位置%的控制地點(diǎn)是不同調(diào)整,這一舉措也可以提高反應(yīng)的熱點(diǎn)溫度,從而減的。少未反應(yīng)的甲醇量。在以上方法調(diào)整無效的情況催化劑在投人使用前期,反應(yīng)的熱點(diǎn)位置應(yīng)通下,可以用增加導(dǎo)熱油的沸騰溫度來調(diào)整,這種狀況過調(diào)整導(dǎo)熱油系統(tǒng)的壓力即調(diào)整來控制熱點(diǎn)溫度,下當(dāng)熱點(diǎn)溫度過高時(shí),可以適當(dāng)減少甲醇的進(jìn)口流從而達(dá)到控制熱點(diǎn)位置的目的,盡可能的將其熱點(diǎn)量即減小甲醇的進(jìn)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(shí)間的改變生產(chǎn)負(fù)荷時(shí)才進(jìn)行調(diào)整。延長和活性的降低,其反應(yīng)的熱點(diǎn)位置會(huì)逐漸的下4結(jié)論移,這時(shí)就要通過調(diào)整甲醇的投料量或風(fēng)量即調(diào)整甲醇的進(jìn)口濃度來保證熱點(diǎn)位置處于正確的地點(diǎn)，總之，只要我們加強(qiáng)管理,不斷技術(shù)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(chǎn)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(chǎn)品采出換熱器是板式換熱器,原來技術(shù)設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)的。是6m2的換熱面積,由于45%~55%的甲醛液體在50C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(shè)備就失去應(yīng)有的作用。我們對比收稿日期:2013-06-25了每小時(shí)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(chǎn)和管理的換熱效果,最后進(jìn)行技術(shù)改造,更換為20 m2的板工作,電話:13903929657。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(xiàn)象。提高了生產(chǎn)效率,減少了停車幾率。提高產(chǎn)品采出量30%。.3安全甲醛生產(chǎn)裝置配設(shè)有安全系統(tǒng)進(jìn)行人身保護(hù)和環(huán)境保護(hù)，同時(shí)防止裝置本身發(fā)生危險(xiǎn)。為了做到更安全,每套裝置均設(shè)有兩套獨(dú)立的安全系統(tǒng)。一套通過控制室操作;另-套為單獨(dú)的硬線連接系統(tǒng)。故障情況下,裝置能自動(dòng)觸發(fā)甲醇系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)系統(tǒng)