年產(chǎn)3萬噸甲醛工藝裝置設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-09 18:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 8 4 5 四川 8 23 廣西 3 7 寧夏 1 1 甘肅 1 云南 6 6 貴州 2 江西 2 廣東 12 86 福建 13 25 湖南 5 16 湖北 9 海南 2 1 1. 3 影響我國甲醛價格的主要因素 近些年來我國甲醛行業(yè)發(fā)展很快 ,每年產(chǎn)銷量增長速度都在 10%以上 ,2020 年我國甲醛產(chǎn)銷量已突破了 480 萬噸大關(guān)。脲醛樹脂是甲醛行業(yè)最主要的下游產(chǎn)品 ,約占甲醛總消費(fèi)量的 60%以上 ,市場前景可觀。近幾年 ,我國甲醛市場的價格變化比較大 ,總體 來看 ,呈現(xiàn)一種上升走勢。 2020 年為 800 元 /噸 ,2020年為 850 元 /噸 ,2020 年上漲幅度很大 ,達(dá)到了 1200 元 ,2020 年為 1250 元 /噸。影響甲醛價格主要有以下三個因素 : 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。這幾年甲醛價格在不斷上漲 ,其中一個重要原因就是甲醇價格的上漲。 2020年的甲醇價格為 1200元 /噸 ,2020年不到 1300元 /噸 ,2020年 2100元 /噸 ,2020 年為 2200 元 /噸?？梢钥闯?,甲醛價格與甲醇價格基本上呈現(xiàn)一種線性關(guān)系。 下游需求狀況。甲醛下游產(chǎn)品的需求量增長較快 ,拉動了甲醛產(chǎn)量的增大 ,但由于下游產(chǎn)品的價格相對較穩(wěn)定 ,上升幅度小 , 在一定程度上制約了甲醛價格的提高。 地區(qū)差異。甲醛單位價值不太高 ,不適宜于長途運(yùn)輸 ,否則運(yùn)費(fèi)太貴 ,不合算 ,所以甲醛基本上是就地產(chǎn)銷的產(chǎn)品 ,呈現(xiàn)明顯的地域特征 ,各地區(qū)之間的價格差異比較大。目前來看 ,河北、山東等地的甲醛價格比較低 ,出廠價在1100~1200 無左右的水平 ,而福建、廣西、四川、重 慶等地 ,甲醛價格相對較高 ,出廠價在 1350~1500 元左右的水平。 產(chǎn)品說明 產(chǎn)品名稱 :甲醛 化學(xué)分子式 :HCHO 分子量 : 產(chǎn)品性質(zhì) 甲醛又稱蟻醛 ,是無色有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體 ,對空氣的比重為 ,略重于空氣 ,易溶于水、醇和醚 ,甲醛在常溫下是氣態(tài) ,通常以水溶液形式出現(xiàn)。其 30%~40%的水溶液為福爾馬林液 ,此溶液沸點(diǎn)為 19℃。故在室溫時極易揮發(fā) ,隨著溫度的上升揮發(fā)速度加快。甲醛易聚合成多聚甲醛 ,其受熱易發(fā)生解聚作用 ,并在 室溫下可緩慢釋放甲醛。 表 12 甲醛的物理性質(zhì) 計(jì)量單位 :見表 項(xiàng)目 數(shù)值 密度 g/cm3 80℃ 20℃ 沸點(diǎn) ℃ 19 熔點(diǎn)℃ 118 汽化熱 19℃ /kj/mol 23 生成熱 25℃ /kj/mol 116 標(biāo)準(zhǔn)自由能 25℃ /kj/mol 比熱容 J/ 熵 J/ 燃燒熱 kj/mol561~569 臨界溫度℃ ~ 臨界壓力 ~ 空氣中爆 炸極限 %~73 著火點(diǎn)℃ 430 甲醛分子中含有醛基 ,具有典型的醛類的化學(xué)性質(zhì) ,同時又含有羰基碳原子鍵合的較為活潑的α H,使甲醛的化學(xué)性質(zhì)十分活潑 ,能參加與多種化學(xué)反應(yīng)。在此只介紹幾種重要的化學(xué)反應(yīng)。 (1)加成反應(yīng) 1)在有機(jī)溶劑中 ,甲醛與烯烴在酸催化下發(fā)生加成反應(yīng) ,通過這種反應(yīng) ,可由單制備雙烯烴 ,并增加一個碳原子 ,例如甲醛與異丁烯反應(yīng)得到異戊二烯。 2)在乙炔酮、乙炔銀和乙炔汞催化劑存在下 ,單取代乙炔化合物與甲醛加成生成炔屬醇 (Reppe 反應(yīng) )。對乙炔來說 ,加上 2mol 甲醛 ,生成 2丁炔 1,4二醇 ,2丁炔 1,4二醇進(jìn)一步加氫生成重要的化學(xué) 1,4丁二醇。 3)在堿性溶液中 ,甲醛和氰化氫反應(yīng)生成氰基甲醇。 (2)縮合反應(yīng) 甲醇除自身外 ,能各多種醛、醇、酚、胺等化合物發(fā)生縮合反應(yīng)。縮合反應(yīng)是甲醛最重要的化學(xué)反應(yīng)。 1)甲醛能發(fā)生自縮合反應(yīng) ,生成三聚甲醛或多聚甲醛。 60%濃甲醛溶液在室溫下長期放置就能自動聚合成三分子的環(huán)狀聚合物。 2)在 NaOH 溶液中 ,甲醛自身縮合生成羥基乙醛。 HOCH3CHO 它能進(jìn)一步快速與甲醛縮 合生成碳水化合物 ,俗稱 Formose 反應(yīng)。 3)甲醛聚糖反應(yīng)是已知的唯一一步合成碳水化合物的方法 ,它在生成物多元醇和甲醛生物工程利用中具有潛在的重要意義。在 RhClPh3P 和叔胺催化體系的作用下 ,在 120℃ 3~12Mpa 的條件下甲醛與合成氣反應(yīng)生成販丙糖、戊糖和己糖。 4) 在堿性催化劑作用下 ,甲醛和酚首先發(fā)生加成反應(yīng)。生成多羥基苯酚 ,生成多羥基苯酚受熱后 ,可進(jìn)一步縮合脫水 ,生成酚醛樹脂。 5)甲醛很容易和氨及胺發(fā)生縮合反應(yīng) ,生成鏈狀或環(huán)狀化合物。甲醛和氨在 20~30℃條件下縮合生成六亞甲基四胺 ,俗稱烏洛托品。 (3)分解反應(yīng) 純的、干燥的甲醛氣體能在 80~100℃的條件下穩(wěn)定存在 ,在 300℃以下時 ,中醛發(fā)生緩慢分解為 CO和 H2,400℃時分解速度加快 ,達(dá)到每分鐘 %的分解速度。 300℃ HCHO→ CO+H2 (4)氧化還原反應(yīng) 甲醛極易氧化成甲酸、進(jìn)而氧化為 CO2 和 H2O O2 O2 HCHO→ HCOOH→ CO2+H2O (5)羰基化反應(yīng) 在鈷或銠催劑作用下 ,于 110℃ 和 1315Mpa 條件下 ,甲醛與合成氣(H2/CO13) 能進(jìn)行羥基化反應(yīng)生成乙醇醛 ,進(jìn)一步加氫可以生成乙二醇 ,該反應(yīng)也稱甲醛氫甲酰化反應(yīng)。 CH2O+CO+H2→ HOCH2CHO 在羰基銠催化劑和鹵化物促進(jìn)劑的作用下 ,甲醛與合成氣能進(jìn)行同系化反應(yīng)生成乙醛 ,進(jìn)一步加氫生成乙醇。 產(chǎn)品用途 甲醛屬于用途廣泛、生產(chǎn)工藝簡單、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 萬噸左右 ,30%左右的甲醇都用來生產(chǎn)甲醛。但甲醛是一種濃度較低 的水溶液 ,從經(jīng)濟(jì)角度考慮不便于長距離運(yùn)輸 ,所以一般都在主消費(fèi)市場附近設(shè)廠 ,進(jìn)出口貿(mào)易也極少。甲醛除可直接用作消毒、殺菌、防腐劑外 ,主要用于有機(jī)合成、合成材料、涂料、橡膠、農(nóng)藥等行業(yè) ,其衍生產(chǎn)品主要有多聚甲醛、聚甲醛、酚醛樹酯、脲醛樹酯、氨基樹酯及烏洛托產(chǎn)品。 原材料說明 原材料名稱 :甲醇 甲醇是最簡單的飽和脂肪酸 ,分子式 CH3OH,相對分子質(zhì)量 ,常溫常壓下 ,純甲醇是無色透明、易揮發(fā)、可燃、略帶醇香味的有毒液體。甲醇可以和水以及乙醇、乙醚等許多有機(jī)液體無限互溶 ,但不能與 脂肪烴類化合物相互溶 ,甲醇蒸氣和空氣能形成爆炸性混合物 ,爆炸極限為 %~%(體積 )。 甲醇是最簡單的飽和脂肪醇 ,具有脂肪醇的化學(xué)性質(zhì) ,即可進(jìn)行氧化 ,酯化、羰基化、胺化、脫水等反應(yīng) 。甲醇裂解生 CO 和 H2,是制備 CO 和 H2 的重要化學(xué)方法。在此只介紹幾種重要的化學(xué)反應(yīng)。 (1)氧化反應(yīng) 甲醇在電解銀催化劑下可被空氣氧化成甲醛 ,是重要的工業(yè)制備甲醛的方法 。 (2)酯化反應(yīng) 甲醇可與多種無機(jī)酸和有機(jī)酸發(fā)生酯化反應(yīng)。甲醇和硫酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成硫酸氫甲酯 ,硫酸氫甲酯經(jīng)加熱減壓 蒸餾生成重要的甲基化試劑硫酸二甲酯 。 (3)羰基化反應(yīng) 甲醇和光氣發(fā)生羰基化反應(yīng)生成氯甲酸甲酯 ,進(jìn)一步反應(yīng)生成碳酸二甲酯 。 (4)裂解反應(yīng) 在銅催化劑上 ,甲醇可裂解成 CO 和 H2。 甲醛工業(yè)的發(fā)展趨勢 改進(jìn)催化劑的性能 研制開發(fā)新型催化劑是加快甲醛工業(yè)大發(fā)展最有效的方法之一 ,現(xiàn)在各國都在加快催化劑的開發(fā)。 高濃度甲醛工藝發(fā)展趨勢 國外在聚甲醛、 MDI 和炔屬化學(xué)品 (如 1,4丁二醇 )的發(fā)展最快 ,處增長率在 5%以上。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。由甲醇催化脫氫制備無水甲醛 ,產(chǎn)物甲醛和氫氣很容易分離 ,避免了甲醛水溶液的濃縮蒸發(fā) ,能耗可大幅度降低 ,成為最具有工業(yè)前途的無水甲醛制備方法。制備高濃度甲醛溶液的另一方法是甲縮醛氧化法。 設(shè)備集約化 為了防止
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