【正文】 ，可有事物模糊、復(fù)視等，重者失明。表32 原輔料規(guī)格及消耗配比[8]項(xiàng)目原輔料規(guī)格配比（摩爾比）原料甲醇%1原料空氣 (設(shè)只含N2和O2)100%催化劑和%2～3之間助劑水100% 甲醛質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 查詢標(biāo)準(zhǔn)GB/T90092011，表33為工業(yè)甲醇標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)甲醛產(chǎn)品規(guī)格，本設(shè)計(jì)選擇生產(chǎn)。甲醇是重要的化工中間原料之一，近年來(lái)，隨著我國(guó)甲醇產(chǎn)量的不斷攀升，甲醇市場(chǎng)開(kāi)始低迷，在甲醇眾多下游產(chǎn)品中，本設(shè)計(jì)以甲醇為原料，采用鐵鉬催化法生產(chǎn)甲醛。圖22 丹麥鐵鉬催化氧化法生產(chǎn)甲醛工藝流程[5] 兩種工藝經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比表22 銀法和鐵鉬法生產(chǎn)甲醛的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比[6]項(xiàng)目銀法鐵鉬法投資比～甲醇單耗，kg/t470～480420～437能耗節(jié)余，美元/t11.
生產(chǎn)成本比混合氣中甲醇含量/%377反應(yīng)器的溫度/℃600～720320～380反應(yīng)器絕熱式管式絕熱流化床催化劑壽命，月3～612～18甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%37～4037～55產(chǎn)品醇含量/%4～8～產(chǎn)品酸含量/106100～200200～300收率/%89～9191～94組分電解銀或載體銀FeMo對(duì)毒物敏感敏感不敏感注：甲醇單耗以生產(chǎn)37%甲醛計(jì)對(duì)比表22可知，鐵鉬催化法生產(chǎn)甲醛具有甲醇消耗量低，催化劑使用壽命長(zhǎng)，產(chǎn)品收率高，原料氣甲醇含量低而反應(yīng)器安全性高，工藝流程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；鐵鉬催化法不足在于能耗高，反應(yīng)溫度低于常溫，但相對(duì)優(yōu)點(diǎn)，這些事可以接受的，綜上所述，我選取鐵鉬催化法制取甲醇。鐵鉬法選擇的是下限操作（混合比7%以下，氧過(guò)量），即與過(guò)量的空氣中的氧氣反應(yīng)。鐵鉬法用二元?dú)馍a(chǎn)，銀法用三元?dú)馍a(chǎn)，兩法所用催化劑不同。 國(guó)內(nèi)外甲醛裝置能耗比較通過(guò)以上分析，我們認(rèn)為銀法甲醛生產(chǎn)線具有投資小，能耗低，能生產(chǎn)高濃度甲醛，物耗又接近鐵鉬法水平等優(yōu)點(diǎn)，因此，將它推廣為首選的甲醛生產(chǎn)路線，應(yīng)比較適合中國(guó)的國(guó)情。 低碳烷烴直接氧化法用低碳烴，例如天然氣或瓦斯氣體中甲烷及丙烷，丁烷等在NO催化劑作用下，直接用空氣氧化而得到甲醛。 二甲醚氧化法將二甲醚氣體與空氣混合，預(yù)熱后通過(guò)多管式固定床反應(yīng)器，管內(nèi)裝有金屬氧化物催化劑，管外用液體導(dǎo)熱法移走反應(yīng)熱量。裝置運(yùn)行相當(dāng)穩(wěn)定，性能重現(xiàn)性非常好，抗氧化性優(yōu)良，能在較低的溫度下(300～380℃)進(jìn)行反應(yīng)，從而減少副反應(yīng)的產(chǎn)生，具有較高的選擇性，可不通過(guò)精餾直接獲得低醇的55%左右的高濃度甲醛，由于催化劑裝填在列管內(nèi)，能夠很好地把握床層的均勻度，不會(huì)出現(xiàn)裂縫、翻身等現(xiàn)象，固催化劑的壽命長(zhǎng)達(dá)一年以上。甲醇、空氣在蒸發(fā)器汽化后再加入一定量的水蒸汽形成三元混合氣，經(jīng)過(guò)過(guò)熱和過(guò)濾后在電解銀催化劑作用下生成甲醛。甲醛的用途非常廣泛，可以說(shuō)甲醛是化學(xué)工業(yè)中的多面手。甲醛是一種重要的有機(jī)原料，為較高毒性的物質(zhì)，在我國(guó)有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單上甲醛高居第二位。甲醛是一種無(wú)色、具有刺激性且易溶于水的氣體。如：以蒸汽壓力來(lái)調(diào)節(jié)氧醇比、混合氣溫度和反應(yīng)狀態(tài)，從而達(dá)到低甲醇消耗額的目的。這些產(chǎn)品均需高濃度甲醛，從而刺激了以鐵鉬法為主的高濃度甲醛工藝的快速發(fā)展。但甲醛是一種濃度較低的水溶液，從經(jīng)濟(jì)角度考慮不便于長(zhǎng)距離運(yùn)輸，所以一般都在主消費(fèi)市場(chǎng)附近設(shè)廠，進(jìn)出口貿(mào)易也極少。 下游需求狀況甲醛下游產(chǎn)品的需求量增長(zhǎng)較快，拉動(dòng)了甲醛產(chǎn)量的增大，但由于下游產(chǎn)品的價(jià)格相對(duì)較穩(wěn)定，上升幅度小， 在一定程度上制約了甲醛價(jià)格的提高。影響甲醛價(jià)格主要有以下三個(gè)因素： 生產(chǎn)成本構(gòu)成甲醛生產(chǎn)成本的有原料（甲醇）、電、水、催化劑、設(shè)備維護(hù)、人工及管理費(fèi)用等，其中原料甲醇是最主要的生產(chǎn)成本，約占甲醛生產(chǎn)總成本的90%左右。表11 我國(guó)甲醛生產(chǎn)廠家現(xiàn)主要集中地（單位：萬(wàn)噸）地區(qū)名企業(yè)數(shù)20012002產(chǎn)量2003年生產(chǎn)能力全國(guó)276山東4981117吉林10101黑龍江1057遼寧2221內(nèi)蒙古5河南2636河北34北京15天津4312山西4517陜西24新疆11江蘇193388浙江101833安徽81130上海5重慶2458四川823廣西37寧夏11甘肅1云南66貴州2江西2廣東1286福建1325湖南516湖北9海南211. 3 影響我國(guó)甲醛價(jià)格的主要因素近些年來(lái)我國(guó)甲醛行業(yè)發(fā)展很快，每年產(chǎn)銷(xiāo)量增長(zhǎng)速度都在10%以上，2004年我國(guó)甲醛產(chǎn)銷(xiāo)量已突破了480萬(wàn)噸大關(guān)。（1）產(chǎn)品規(guī)格多年來(lái)，我國(guó)生產(chǎn)的工業(yè)甲醛都是單一的37%（wt）濃度的水溶液，使用中存在濃度低、運(yùn)輸費(fèi)用高和影響某些下游產(chǎn)品的加工性能及廢水處理等問(wèn)題。由于我國(guó)甲醛工業(yè)總體發(fā)展較快，而下游衍生產(chǎn)品的發(fā)展和市場(chǎng)容量的擴(kuò)大相對(duì)較慢，致使總體開(kāi)工率卻不高，現(xiàn)已從早期的80%左右降到50%左右，有的裝置還常年處于停工狀態(tài)。目前我國(guó)銀法裝置的生產(chǎn)能力仍占絕大部分。銀法甲醛生產(chǎn)工藝中又有生產(chǎn)37%甲醛的傳統(tǒng)銀法和生產(chǎn)濃甲醛的廢氣循環(huán)法、尾氣循環(huán)法及以本征控制技術(shù)為核心的大型甲醛生產(chǎn)新工藝等。反應(yīng)器等關(guān)鍵設(shè)備不斷地得到改進(jìn)，銀催化劑的制備和應(yīng)用也有了新的提高，原料甲醇單耗有了進(jìn)一步的下降，生產(chǎn)控制技術(shù)也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，原料甲醛單耗又有了進(jìn)一步的下降，裝置規(guī)模趨向大型化，國(guó)內(nèi)最大、世界第二的年產(chǎn)16萬(wàn)噸/年單套甲醛裝置于2000在河北凱躍化工集團(tuán)有限公司建成投產(chǎn)。 快速增長(zhǎng)階段20世紀(jì)90年代至今的銀法生產(chǎn)甲醛和鐵鉬法生產(chǎn)甲醛同時(shí)發(fā)展是我國(guó)甲醛工業(yè)快速增長(zhǎng)階段。 發(fā)展階段上世界7080年代的以電解銀催化劑為主體的銀法生產(chǎn)甲醛是我國(guó)甲醛工業(yè)日趨成熟的發(fā)展階段。1957年1959年吉林化肥廠等三家企業(yè)相繼建立了甲醛生產(chǎn)裝置。由于本人能力有限，加上時(shí)間較為倉(cāng)促，在整個(gè)設(shè)計(jì)中難免有錯(cuò)誤和不足之處，敬請(qǐng)老師批評(píng)指正。工業(yè)甲醛生產(chǎn)典型的有機(jī)合成工藝，在我國(guó)已有近五十年的歷史。1868年，用空氣氧化甲醇合成了甲醛，并且確定了它的化學(xué)特性。 Ironmolybdenum catalytic method。摘 要摘 要：本文以摩爾比為甲醇：氧氣：水：氮?dú)?1：::，于350℃、。 Methanol。甲醛是脂肪族中的最簡(jiǎn)單的醛，化學(xué)性質(zhì)十分活潑。隨著甲醛工業(yè)生產(chǎn)的不斷擴(kuò)大和甲醛產(chǎn)品的深入研究，其生產(chǎn)工藝的日漸完善，對(duì)甲醛生產(chǎn)設(shè)備的要求也在不斷提高。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，對(duì)年產(chǎn)16萬(wàn)噸甲醛裝置進(jìn)行了反應(yīng)器的物料衡算與熱量衡算，并對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。 我國(guó)第一套甲醛生產(chǎn)裝置是1956年9月由前蘇聯(lián)專家設(shè)計(jì)指導(dǎo)在上海溶劑廠興建，采用浮石銀作催化劑。60年代后期由于開(kāi)發(fā)聚甲醛樹(shù)脂等對(duì)濃甲醛的需要，又自行開(kāi)發(fā)了“鐵鉬氧化物”催化劑，吉林石井溝聯(lián)合化工廠、安陽(yáng)塑料廠先后采用“鐵鉬氧化物” 催化劑生產(chǎn)甲醛，但由于催化劑性能不佳和工藝落后以及安全性差等原因未能長(zhǎng)期生產(chǎn)。20世紀(jì)80年代以后，由于木材加工業(yè)和甲醛下游產(chǎn)品發(fā)展的需要，我國(guó)甲醛工業(yè)又有了較大的發(fā)展，至80年代末生產(chǎn)甲醛廠家達(dá)51家，總生產(chǎn)能力超過(guò)80萬(wàn)噸/年。與此同時(shí)，我國(guó)銀催化法的甲醛裝置也有了快速的發(fā)展。 我國(guó)甲醛工業(yè)的現(xiàn)狀 生產(chǎn)工藝以甲醇為原料生產(chǎn)甲醛的工藝按催化劑的不同，分為銀法和鐵鉬法兩種不同的生產(chǎn)工藝。 我國(guó)甲醛生產(chǎn)能力我國(guó)工業(yè)甲醛的生產(chǎn)能力近十年內(nèi)有很大的增長(zhǎng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有甲醛生產(chǎn)裝置約380套，裝置總能力超過(guò)720萬(wàn)噸，已居世界首位。其中，鐵鉬法中最大為8萬(wàn)噸/套，；銀法中最大為16萬(wàn)噸。目前山東省是全國(guó)最大的甲醛生產(chǎn)地區(qū)，生產(chǎn)能力約117萬(wàn)噸/年；其次是河北地區(qū)（包括天津市和北京市），；江蘇省排名第三，生產(chǎn)能力約88萬(wàn)噸/年；第四位是廣東省，生產(chǎn)能力約86萬(wàn)噸/年[1]。但企業(yè)間仍存在一定的差異，少數(shù)企業(yè)優(yōu)極品率低，質(zhì)量波動(dòng)較大。2001年為800元/噸，2002年為850元/噸，2003年上漲幅度很大，達(dá)到了1200元，2004年為1250元/噸?？梢钥闯?，甲醛價(jià)格與甲醇價(jià)格基本上呈現(xiàn)一種線性關(guān)系[12]。 產(chǎn)品用途甲醛屬于用途廣泛、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、原料供應(yīng)充足的大眾化工產(chǎn)品，是甲醇下游產(chǎn)品中的主干，世界年產(chǎn)量在2500萬(wàn)噸左右，30%左右的甲醇都用來(lái)生產(chǎn)甲醛。 高濃度甲醛工藝發(fā)展趨勢(shì)國(guó)外在聚甲醛、MDI和炔屬化學(xué)品（如1，4丁二醇）的發(fā)展最快，處增長(zhǎng)率在5%以上。 設(shè)備集約化為了防止甲醛濃度氧化，達(dá)到最佳動(dòng)態(tài)平衡控制，國(guó)外開(kāi)發(fā)了許多因素程序控制法。2 工藝概述及選擇甲醛是最簡(jiǎn)單的醛，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HCHO，通常把它歸為飽和一元醛，但它又相當(dāng)于二元醛。它有凝固蛋白質(zhì)的作用，其35%～40%的水溶液通稱為福爾馬林，常作為浸漬標(biāo)本的溶液。人造板工業(yè)發(fā)達(dá)，對(duì)甲醛的需求量甚大。 工藝概述 銀法制甲醛銀法制甲醛是早期生產(chǎn)甲醛的主要方法，是在過(guò)量甲醇(甲醇蒸汽濃度控制在爆炸區(qū)上限，37％以上)條件下，甲醇汽、空氣和水汽混合物在金屬型催化劑上進(jìn)行脫氫氧化反應(yīng)，通常采用Ag催化劑，故稱為“Ag該方法是用銀作催化劑（最好使用電解銀催化劑，甲醛的收率可達(dá)87%），甲醇與空氣的混合物為原料，在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行催化氧化反應(yīng)生成甲醛，反應(yīng)溫度在600～720℃之間。 鐵鉬氧化物催化劑屬甲醇單純氧化制甲醛工藝，在空氣過(guò)量的情況下進(jìn)行，以體積計(jì)為94%左右，甲醛幾乎全部被氧化，其觸媒是一種鐵和鉬氧化物的混合物，以片狀、球型或者顆粒形式裝入管式氧化器列管中，開(kāi)車(chē)時(shí)由管間的導(dǎo)熱油循環(huán)加熱到260℃，氧化反應(yīng)發(fā)生后由導(dǎo)熱油拆熱。日本旭化成公司于20世紀(jì)80年代開(kāi)發(fā)成功的這一生產(chǎn)方法，是將甲醛和甲醇在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的催化作用下，采用反應(yīng)精餾的方法先合成甲縮醛，然后將甲縮醛在鐵鉬氧化催化劑的作用下，用空氣氧化生產(chǎn)甲醛。反應(yīng)氣體速冷后進(jìn)入二段吸收系統(tǒng)，用離子交換法脫去甲酸，制得3744%（wt%）的甲醛水溶液。下面針對(duì)這兩種工藝就主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和能耗進(jìn)行對(duì)比，最后確定我的工藝流程。在銀法過(guò)程中也能做到適當(dāng)?shù)臐舛?。反?yīng)熱量靠加入水蒸氣等帶走。根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，美國(guó)鐵鉬法、銀法生產(chǎn)裝置各占50%，而國(guó)內(nèi)銀法占95%以上。 鐵鉬法甲醇工藝的主要控制參數(shù)表23 鐵鉬法甲醇工藝的主要控制參數(shù)[7]項(xiàng)目參數(shù)值反應(yīng)溫度，℃280～400反應(yīng)壓力，MPa～反應(yīng)進(jìn)口氣甲醇含量，vol%4～9反應(yīng)進(jìn)口氣氧氣含量，vol%～113 原、輔原料及產(chǎn)品規(guī)格不同的生產(chǎn)工藝，物耗和能耗不同，進(jìn)而在經(jīng)濟(jì)上反應(yīng)出來(lái)，經(jīng)濟(jì)是否可性直接關(guān)系到能否投產(chǎn)和盈利。) ≤~~~沸程，（0℃，）/℃ ≤高錳酸鉀實(shí)驗(yàn)/mm ≤