工艺方案

目前工业上生产甲醛，均以甲醇作原料。甲醇氧化制甲醛，由于使用金属银催化剂和氧化铁氧化钼催化剂的不同而分为银法和铁钼法。

银法生产工艺开始使用的时间较早，随着对催化剂和工艺条件的改进，至今仍然是最有竟争力的方法之一。铁钼法到二十世纪三十年代才开始工业化生产。铁钼法是在甲醇与空气配比的爆炸下限操作，因而风机电耗较高，设备耗资较大，但是由于铁钼催化剂的转化率和选择性很高，因而醇含量和原料消耗较低，且催化剂对有害物质不敏感，使用寿命长达一年以上，再加上工艺条件较为温和，所产甲醛浓度可达55%，特别适合于聚甲醛生产的需要。因此在需要高浓度甲醛的情况下常常首先选用铁钼法。

瑞典PerstorPaB公司是世界上著名的铁钼法甲醛技术的所有者和甲醛生产者之一。在我国已有多套装置，我国引进第一套PerstorPaB的甲醛装置在1996年一次开车成功。这些装置经过几年实践，运行工况平稳，业主评价较好。

工艺特点

1）        工艺过程简短

PerstorPaB甲醛工艺由压缩、反应、吸收、蒸汽发生工序组成。

2）        催化剂性能好

PerstorPaB的甲醛催化剂具有强度高、活性高、搞毒能力强，可允许生产能力波动，催化剂使用寿命较长。

3）产品收率高

甲醇消耗的期望值为每生产一吨37%的甲醛消耗甲醇426—428kg，即甲醛的收率大于92%，这是甲醛收率最高的技术之一。

4）产品浓度高、质量优

产品甲醛浓度可达55%，杂质甲醇含量小于1%，甲酸含量小于0.03%。

5）能量消耗低

铁钼法工艺过程中，采用的动设备少，能耗低。

6）热效率高

本工艺技术，对热量利用率高。通过对反应热的充分回收利用，以及对排放气催化焚烧回收的热量，副产蒸汽量的期待值为780kg/T（以37%甲醛计）。

7）生产过程安全性高

由于先进的工艺和控制技术，严格的密封防泄漏措施，以及对事故先兆的预先警报，从1958年以来全世界采用Perstorp铁钼法 甲醛技术的工厂没有人身伤亡的报道。

8）生产过程环保标准高

工艺过程中没有固体废弃物和废液排放。失活的废催化剂送回催化剂生产厂回收利用，工艺废气经催化焚烧后，排放时有机物含量极微，在世界各地所建装置，均能达到当地环境保护的要求。

工艺流程说明

由空气压缩工序、反应工序、甲醛吸收工序和蒸汽发生工序组成。

1）        压缩工序

新鲜空气通过消音器和空气过滤器进入增压风机升压，风机出口气与吸收二塔顶部循环尾气混合进入1#循环风机，再进入2#循环风机连续加压到一定的操作压力后送到反应工序。

2）        反应工序

从罐区来的原料甲醇先送到甲醇贮罐，再通过甲醇泵进入甲醇预蒸发器，在此与甲醛循环泵送来的吸收二塔的甲醛循环溶液进行热交换，甲醇吸热而汽化，同时与风机来的气体相混合形成原料气体。原料气体再经过甲醇蒸发器过热后，进入主反应器。

原料气在这个固定床反应器的铁钼催化剂上发生反应后，生成甲醛反应气。该气体首先经过甲醇蒸发器管间，通过与原料混合气换热而自身冷却，然后进入吸收工序。

3）蒸汽发生工序

甲醇氧化制甲醛本身是个放热反应，但反应需要一定的温度才能启动，因此反应器的开车有一个导热油加热系统。该系统主要由导热油贮槽、导热油泵、导热油电加热器等组成。开车正常达温后，反应器需由导热油汽化撤热，同时发生蒸汽。此部分由冷凝器和锅炉给水槽、锅炉给水除氧器、锅炉给水泵组成。

外购的导热油注入导热油槽中，该槽可容纳系统全部导热油。在向反应器投入原料气之前，先启动导热油泵，用泵将导热油经导热油电加热器、反应器和导热油冷凝器进行循环，借助导热油电加热器将导热油升温，并经上述循环过程，将反应器及其催化剂床层升温到达反应启动所需温度。此时可以向反应器投入原料气，并开始反应，反应一旦开始，就将释放出反应产生的热量，因此该系统就由供热向撤热转换。即保证在反应状况下，系统有必需的导热油后，切除导热油泵、导热油电加热器和导热油贮槽。此时导热油在反应器管间吸热而汽化，气态的导热油进入导热油冷凝器，与锅炉给水换热而产生水蒸汽，它自身冷凝而流回反应器管间。控制气态导热油的压力，可以方便地改变导热油温度，从而改变反应热的撤出条件，籍此可有效控制反应温度。

锅炉给水水质为脱盐水，由装置外送来，经除氧器进入锅炉给水槽，经锅炉给水泵送出，一股入导热油冷凝器的管间，供发生蒸汽之需，另一股去ECS蒸汽发生器，供ECS系统发生蒸汽之用。两处所产生的蒸汽合并后作为副产蒸汽送出本装置界区。

4）甲醛吸收工序

来自甲醛蒸发器被冷凝的气进入吸收一塔，吸收一塔顶部出来的未被吸收气体进入吸收二塔。工艺水由管网供入，从吸收二塔顶部进入，与气相逆流接触进行甲醛吸收。吸收二塔底部出来的液体由甲醛循环泵经甲醛预热器和甲醛循环冷却器冷却后进入吸收一塔上段及中段，该甲醛液与甲醇蒸发器换热冷却后的甲醛反应气逆流接触得到甲醛溶液，并用甲醛循环泵在该塔下段循环，同时从甲醛循环泵采出一股甲醛溶液经冷却后作为产品送至甲醛装置的中间罐区甲醛溶液贮槽。

吸收二塔顶出来的尾气，一股返回风机入口，另一股进入ECS系统。ECS系统是一个催化焚烧系统，该系统由ECS预热器、ECS开工加热器、ECS反应器、ECS蒸汽发生器组成。

ECS开工加热器是装置启动时用来加热尾气，使其升温后进入ECS反应器时能够进行催化焚烧反应。一旦启动后，尾气进入ECS预热器时，就能与ECS蒸汽发生器来的烟气进行交换而预热，然后进入ECS蒸汽发生器反应，此时切断ECS开工加热器。反应后的高温气体在ECS蒸汽发生器中与锅炉给水进行热交换，将其转变为水蒸汽，并与导热油冷凝器中产生的蒸汽一同送往界外。经过ECS系统处理过的尾气，完全能达到环境保护的要求，由烟囱在高处排放

甲醛生产工艺

    1 铁钼催化剂法 

    铁钼催化剂法是用Fe2O3、MnO3作催化剂，以铬和钴的氧化物作助催化剂，甲醇与过量空气混合，经净化、预热，在320-380℃温度下反应生成甲醛。该工艺路线以瑞典的Perstorp公司为典型。采用铁钼催化剂法工艺生产的甲醛装置生产能力较大，甲醇转化率高，可达95%-99%，甲醇消耗低，不需要蒸馏装置，可以生产高浓度的甲醛，甲醛成品中醇含量低，催化剂使用寿命长，但一次性投资大，电耗高。 

    2 银催化剂法