甲醛工艺规程中文.docx

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甲醛工艺规程中文

甲醛工艺规程（中文）

甲醛生产工艺规程

1总则

1.1产品说明

产品名称：

化学结构、理化性质、甲醛含量

产品名称：

甲醛水溶液（重量比=37%；俗称福尔马林）

化学结构式：

H—C—H分子式：

CH2O

O

理化性质:

无色透明液体，遇冷聚合变浑，具有刺激性气味使眼流泪，能和水和乙醇任意混合，在空气中能逐渐被氧化为甲酸，是强还原剂。

相对密度：

ρ：

1.100

由于结构关系，即羰基上连接着二个氢原子，因此和其他醛相比有一定的特殊性。

a.聚合作用：

甲醛非常容易聚合，气体甲醛在常温下就能聚合成多聚体，甲醛水溶液，易形成H（CH2O）nOH的聚合物，特别是在醛含量较高，不加稳定剂和贮存期较长的情况下。

b.与氨作用:

一般的醛极易和氨作用，生成六亚甲基四胺，俗称为乌洛托品：

6CH2O+4NH3=（CH2）6N4+6H2O

c.甲醛水溶液能与亚硫酸钠起加成反应

d.原材料，产品质量规格，技术标准，包装运输，贮存期限

e.原料甲醇应符合GB338-85优极品

f.软水：

符合低压锅炉水质标准GB1576-85

g.空气:

生产上需要的氧气来源于空气，要求空气干净，无化学污染和尘土。

h.催化剂：

用99.99%的银子经电解，制得一定目数颗粒结晶银。

i.硝酸银:

硝酸银是供制作电解银用的原料，试剂规格标准号:

GB670-77分析纯。

j.产品标准：

工业甲醛溶液应符合GB9009-98

尾气循环法制甲醛质量标准

尾气循环法制甲醇工艺制得的甲醛水溶液质量符合下列要求。

1、45%工业甲醛水溶液质量标准

级别

指标

项目

优等品

一等品

合格品

色度（铂-钻）号≤

10

/

/

甲醛含量%

45.0-45.5

44.9-45.5

44.8-45.5

甲醇含量%≤

按用户要求

酸度（以甲酸计）%≤

0.015

0.015

0.03

铁含量PPM　　≤

0.5（桶装）

1（桶装）

5（桶装）

外观

清晰无悬浮物,低温时允许略有白色浑浊

2、37%工业甲醛水溶液质量标准

3、

级别

指标

项目

优等品

一等品

合格品

色度（铂-钻）号≤

10

/

/

甲醛含量%

37.0-37.4

36.9-37.4

36.8-37.4

甲醇含量%≤

按用户要求

酸度（以甲酸计）%≤

0.015

0.015

0.03

铁含量PPM　　≤

0.5（桶装）

1（桶装）

5（桶装）

外观

清晰无悬浮物,低温时允许略有白色浑浊

1.2包装运输：

工业甲醛溶液应用干燥、清洁、具有耐腐蚀衬里的铁桶（每桶200公斤）或槽车包装。

1.3主要用途：

工业甲醛溶液是制造医药，合成纤维酚醛树脂，脲醛树脂，三聚氰胺，乌洛托品，季戊四醇。

三羟甲基丙烷等产品的原料。

2.生产概况

2.1甲醛的生产工艺

工艺流程简介

甲醇通过泵打入蒸发器，经加热蒸发甲醇气体进入混合器；空气由罗茨风机送入空气预热器经预热后进入混合器；适当加入蒸汽进入混合器；生产正常后，尾气系统用惰性气体将空气置换，然后由尾气风机循环部分尾气使之通过预热器后进入混合器。

混合气体经过滤净化处理进入铺装电解银固定床的反应器。

设定各项气体的比例来控制氧化温度，经氧化脱氢反应生成甲醛气体。

最后经吸收塔吸收，通过塔顶加水来控制成品浓度，产品由1#塔采出。

2.2开车操作

2.2.1开车操作要点

检查测量仪表。

准备分析仪器及试剂,测甲醇含量。

对系统进行清洗，尤其是过滤器止氧化器的管路和设备内壁。

必须做到无任何污染源。

首次开车必须使装置进行水联动试车运行24小时以上，其目的：

清洗设备和管路以免污染催化剂影响装化活性；校对各仪表的运行状态和测量数据的真实性，保证投料试生产的安全可靠。

安装氧化器内铜网，要求平整。

安装热电偶并与铜网匝住。

铺装催化剂按：

8目40公斤、16目40公斤、24目30公斤、32目32公斤、40目10公斤、粉8公斤从下自上铺平铺紧。

安装点火器并通电试验检查点火器燃烧情况，检查点火器绝缘电阻，确保其为0.2MΩ或更高。

一切完好后盖氧化器顶盖。

准备热水，开启冷凝液槽蒸汽加热阀加热软水80℃以上，并使之液位保持在80%。

氧化器废锅内加入一定的热软水并通蒸汽，控制废锅内水温在85℃以上并蒸汽保压0.18MPa，液位在50%左右。

2.2.2甲醛开车：

系统预热

a．开启甲醇气管线夹套蒸汽，预热管道。

b．控制一塔液位，启动一塔循环泵，一塔调液位调至50%。

并根据吸收液温度开启冷却水进入一塔冷却器。

c．启动吸收二塔循环泵，控制二塔液位。

并根据吸收液温度开启冷却水进入二塔冷却器。

d．当催化剂床层温度达到70℃以上时，系统预热结束。

2.2.3升温

a．手动控制蒸发器液位和压力分别在580-650mm与0.07Mpa。

b．然后调整为自动控制，并将甲醇管路排放干净，确定甲醇气体温度在79℃以上。

c．调整空气和甲醇流量分别达到甲醇（M）1000NM3/H、空气（A）1000NM3/H。

d．系统紧急停车控制开关调整为ON。

e．用最短时间调整甲醇和空气的流量使之达标，并再次确认A/M比，反应器点火器打开至ON。

当触媒层温升至500℃时，反应器点火器切换至OFF。

e．升空气流量并使触媒层温升至600℃。

2.2.4供给配料蒸汽

开启配料蒸汽阀关闭进混合器阀门，使蒸汽从放空阀排走。

当氧化温度升到600℃以上，以手动控制方式逐步提升配料蒸汽加入量，最终达到水蒸汽与甲醇重量比为1：

2.5。

2.2.5提流量

以手动控制方式逐步提升甲醇蒸汽供给量，同时调整空气流量来维持反应温度，如此重复操作至空气流量达到最大值3800NM3/H。

在调整甲醇流量时，以自动控制方式逐步提升蒸汽供给量，重复操作至水蒸汽（W）/甲醇汽（W）=1：

2.5。

甲醛浓度则由添加入吸收塔之水量来调整。

2.2.6尾气循环

f．完成尾气循环管线的氮气置换或用尾气置换尾气管道中的空气。

g．开启尾气预热器E804蒸汽阀V118。

h．用氮气置换尾气系统中的残留空气，从V145排除。

慢慢启动尾气循环风机C802，完成尾气循环管线吹扫。

i．导入循环尾气至混合器V802，并逐步提升流量，同时调整配料蒸汽量，保持氧化温度平衡。

j．最终调整至水蒸汽（W）/甲醇汽（W）=0.4，循环尾气（G）/甲醇汽（M）=1.2-1.5，反应温度=630℃。

循环尾气逐步提量时，甲醇流量以手动控制方式逐步提升，水蒸汽以手动方式逐步减少，最终确保W/W=0.3~0.4、G/M=1.2-1.5。

甲醛浓度则以添加水量来调整。

k．循环尾气减量时，以手动控制方式逐步减少甲醇流量，以自动控制方式逐步减少循环尾气量同时增加配料蒸汽之供应量，注意空气流量之控制，以便控制温度平衡和W/M=0.50、G/M=1.2-1.5。

甲醛浓度则以添加水量来调整。

2.2.7点燃尾气锅炉

a．检查尾气蝶阀V148放空情况。

b．汽泡加软水，控制汽泡液位于30~40%。

c．开启尾气炉引风机C803，用空气置换尾气炉内残存尾气。

关小引风机C803进口阀送入火把开启尾气进口阀关闭2#顶放空阀。

用空气进量调节尾气燃烧温度（550~650℃）。

2.2.8系统停车

正常停车

a.关闭紧急停车联锁开关。

b.循环尾气控制模式由流量控制改为压力控制。

c.当空气放空阀全开时，缓慢停止空气鼓风机C801a-b。

d.逐渐降低循环尾气进入混合器的电机频率C802a-b。

e.关闭进入混合器的循环尾气阀门V144，停止循环尾气风机。

并将所有位于废气循环主管线上的阀门关闭。

f.停尾锅，并注意系统中压力及流速的变化情形。

g.关闭甲醇蒸发器加热阀V119，将甲醇汽流量控制阀门调为手动，并逐渐关闭，同时注意控制氧温稳定。

h.用蒸汽将系统清理10分后当反应器内触媒温度低于150℃时，关闭配料蒸汽V133。

甲醇再沸器加热蒸汽和液位V106全部关闭。

i.停止将水添加入吸收塔中，将2塔T802液体打入1塔内T801，使1塔液体甲醛浓度低于37%，停止吸收塔之循环后，将所有转动机器设备停止。

2.2.9紧急停车

a.生产中遇到突然停电，仪表断气，汽泡断水，断汽等事故时，必须采取紧急停车。

此项程序和一般停车是相同的，但依据停车的原因之差异将会有些不同的步骤。

但在上述两种状况下（一般或紧急停车），停止供给空气都是很重要的。

b.紧急停车系统动作时，由于系统之设计将会达成安全停车，但要注意系统中压力之波动。

c.反应器触媒层温度低于150℃时，依据一般停车程序执行停车。

d.如生产45%浓度时，将系统中45%浓度的物料用水溪治全部排入罐内或加水使浓度降到37%，尤其是换热器内液体用压缩空气排出。

2.2.3不正常现象及处理方法：

不正常现象

产生

处理方法

氧温超温

（1）蒸发器E02液面低

通知动力岗位检查甲醇泵运转情况补充液面。

（2）蒸发器甲醇浓度低

检查蒸发器列管是否渗漏及原料甲醇含量。

（3）空气流量FI203上升

检查电机变频器。

（4）仪表热电偶损坏

检查热电偶指示是否正常。

（5）蒸汽双位控制调节波动

检查蒸汽压力是否稳定。

（6）氧温升高

降流量一般提高甲醇进料量来调节，若效果不大（仍继续上升），加配料或降低电机频率，温度继续上升进行紧急停车。

触媒中毒

（1）原料甲醇不纯。

更换甲醇原料，清洗过滤器。

（2）配料蒸汽中脏物带入引起触媒中毒。

开车前配料蒸汽排污开足。

（3）设备清洗不干净。

开车前设备彻底清洗干净。

（4）过滤层损坏

更换过滤网

触媒局部燃烧

1.甲醇进料量过大。

降低甲醇进料量。

2.氧温T201~5过低燃烧不够。

提高氧温稳定一段时间观察情况。

吸收塔积水

1.一塔液位LI203高于汽相管使气体不畅通，引起阻力升高。

立即开启到大贮槽凡尔。

2.循环泵P03发生故障引起积水。

迅速开启备用循环泵及打开去大贮槽区阀门待液面正常再关闭，降低流量。

一塔积水

1.一塔内T01出现聚合。

控制一塔温度

2.吸收塔栅板腐蚀不畅通

停车检修调换。

二塔积水

二塔T02甲醛聚合物落下引起填料空隙堵塞阻力升高。

停车用蒸汽清洗。

塔顶温度升高

吸收塔内液体打空

塔顶加水

吸收塔换热器E05~7结垢

清洗换热器

蒸发器压力波动

（1）蒸汽压力PI213波动

稳定蒸汽压力。

（2）吸收塔T01,T02吸收系统阻力增加。

若波动大，影响氧温操作，则降低流量。

（3）蒸发器E01液位波动。

稳定蒸发器液位。

回火

（1）鼓风机C01发生故障突然停止运转。

（1）紧急停车开启配料蒸汽阀。

氧温下降

（1）蒸发液面过高引起降温。

迅速把蒸发器E802清洗阀开大降低甲醇液面。

（2）配料蒸汽带水

开足配料蒸汽过滤器F803及混合器V802疏水器排污。

（3）鼓风机C01运转不正常。

维修组检查风机运转情况。

断水

（1）软水压力PI201低引起断水。

保证软水的正常供应。

检查P802运行情况

（2）汽泡V01排污开得过大引起断水。

控制汽包液位。

预热TI222温度下降

（1）蒸汽压力下降。

（2）提高蒸汽压力。

（2）疏水器不畅通。

（2）开旁通排积水。

鼓风机C01突然跳闸

总电源停电或电器开关故障

采取紧急停车处理

甲醛浓度下降

检查FI208流量

适当调整

换热器漏

停车检修

2.4正常工艺条件：

a．空气流量：

1500M3/H

b．配料蒸汽：

480Kg/H左右

c．蒸发器蒸发甲醇压力：

700mm/H2O以上

d．蒸发液面：

40~50。

e．一塔液面：

40~50。

f．废热锅炉液面控制45~55。

g．蒸发温度：

75~85℃。

h．空气、尾气预热温度：

大于110℃。

i．氧化温度：

610~630℃。

j．一塔顶温：

45~60℃以上。

k．二塔顶温：

35℃以下。

l．氧化器废锅压力：

0.15~0.18Mpa；尾锅汽包压力：

0.6Mpa

m．产品浓度：

36.5~45%。

n．成份：

CO2〈3.5%、O2〈0.5%、CO〈0.5%、H2〉17%、CH4〈0.5%

2.5连锁

该装置选用DCS控制，为确保装置运行可靠性和安全性特设置了相关的连锁系统

当蒸发器液位、氧化器废锅液位低于10%以下；任何二点氧化温度高于700℃；系统将自动进入停车程序。

2.6控制分析、消耗指标及三废治理

2.6.1气体分析；

1．CO2：

是应用碱和酸酐的作用生成盐和水，其反应式为：

CO2+2KOH→K2CO3+H2O（酸酐留在溶液里）。

2．O2：

是采用焦性没食子酸和氢氧化钠的混合溶液，使之生成焦性没食子酸钾，产生的焦性没食子酸钾与氧生成六氧基联苯钾，其反应式为：

C6H3（OH）3+3KCH→C6H3（OK）3+3H2O

2C6H3（OK）3+1/2O2→（OK）3C6H2—C6H2（OK）3+H2O

3．CO：

是采用氯化亚铜和氨的混合溶液与一氧化碳作用，其反应式为：

CU2CI2+2CO　→　　CU2CI2.2CO

CU2CI2。

2CO+2NH3+2NH4OH→2NH4CI+2CU+COONH4

乙二酸铵

上述三种气体通常在奥氏气体分析器中进行，分析方法如下：

将盛有要分析的气体样品的球胆与仪器相连，将三通旋塞旋至与取样的球胆相通与大气隔断，打开球胆上的夹子，慢慢放下水准瓶，使气体进入量管，因为在梳形管和支管中有空气，为了排除空气，先用试样气体“洗涤”梳形管，既将气体充满量管，然后进行气体取样，在量管中吸入气体，其量稍大于100ml，升高水准瓶将气体压缩，使量管中封闭液的液面到达100ml刻度处，用手指按压连接量管和水准瓶的橡皮管，同时使量管中的液面与水准瓶中的液面处于同一高度，这样可使量管中的压力与大气压力相平衡，在气体取样后，使仪器与气体来源隔绝。

先分析CO2，将气体自量管移至吸收瓶（氢氧化钾）为此，打开吸收瓶上的活塞，慢慢的升高水准瓶，当气体迅速的自量管移至吸收瓶时，可能使气泡进入量管里，这会使分析结果发生误差，不关闭吸收瓶的活塞，放下水准瓶，使气体又移至量管内（必须注意勿使吸收液进入梳形管）。

这样重复3~4次，然后使吸收器中的液面到达吸收器的上部的细管内，并量出所剩气体的体积，记下量的体积，如果两次所得的体积相差小于0.2ml，则所量的体积可认为是恒定的。

用同样方法分别在焦性没食子酸碱溶液吸收瓶中分析O2，在氯化亚铜氨溶液和10％硫酸溶液吸收瓶中分析CO。

2.6.2中控分析：

甲醛含量分析：

一般地说测定福尔马林中的甲醛含量的方法极多，其中以亚硫酸钠法最为简单，其反应式：

HCOH+H2O+Na2SO3→NaOH+CH2（OH）SO3Na

其中：

CH2（OH）SO3Na为甲醛与亚硫酸钠的加成物，属于中性分子产生的NaOH用酸中和，其耗用硫酸数即为甲醛含量。

1．具体操作步骤为：

于250ml三角瓶中，加入50ml1mol/L亚硫酸钠溶液及3滴百里香酚酞指示剂，用0.5000mol/L硫酸标准溶液中和至浅蓝色消失。

称取甲醛待分析样1~1.2（g）标准至0.0002（g）,加入已中和过的上述溶液中,再用0.5000mol/l硫酸标准溶液滴定至浅蓝色消失为止。

2．计算方法：

甲醛含量（g/100g）=（c×v×0.03003）×100÷m

式中:

c──硫酸标准溶液的体积mol/l

v──测定消耗硫酸标准溶液的体积ml

m──甲醛试样的质量g

0.03003──每毫摩尔甲醛的质量g

3．精确度：

平行测定两次结果的差值不大于0.1%，取平行测定两次结果的算术平均值。

（二）甲醛水溶液甲醇含量测定：

1．将甲醛溶液盛于250ml量筒中，测定其温度，当试样达到20±5℃时，将校正的密度计轻轻插入，1~2分钟至温度比较稳定时，按液面下边缘读真视密度，用符号ρt表示，再按下式将密度换算为20℃的密度。

ρ20=Pt+0.00058×（t-20）

式中:

ρt──试验温度下的甲醛溶液的视密度

t──试验温度℃

0.00058──甲醛溶液密度的温度补正系数。

甲醇含量测定：

按甲醛含量和测定的甲醛溶液密度，由工业甲醛溶液“密度─甲醛含量─甲醇含量”关系表，查得甲醇含量g/100g。

甲醛水溶液中游离酸含量分析：

1．分析步骤：

用胖肚吸管吸取50ml甲醛试样于250ml三角瓶中加入4滴溴百里香酚蓝指示计，用NaOH标准溶液滴定到绿色为止。

2．游离酸（以甲酸为主）含量（g/100g）计算：

酸度（g/100g）=c×v×0.0460×100÷50×P20

式中：

C——NaOH标准溶液的浓度mol/L

V──滴定消耗NaOH标准溶液的体积ml

ρ20──甲醛溶液的密度g/ml

0.0460──每毫升甲酸的质量g

2.6.2技术指标：

a.甲醛含量37~45%；产品质量为工业甲醛国家标准优等品（GB9009-98）

b.甲醇含量小于1%；酸度小于0.012%。

c.单耗：

0.448吨甲醇/甲醛（以37%为基准）

d.电耗:

32Kw/t

e.冷却水：

65t/t（进水温度≤30℃；出水温度≤45℃）

f.蒸汽：

开车时需1吨（0.3Mpa）正常生产蒸汽有富余（0.3吨/吨）

2.6.3环境排放物及处理方法

废水

本工程正常工况下无废水排放，仅有地面冲洗水，职工生活污水和装置区初期雨水。

废水（废液）污染源

污染源名称

生产量t/d

主要成份

排放规律

去向

地面冲洗水

1~3

间歇

厂污水处理池

生活污水

1~3

连续

厂污水处理池

初期雨水

1~3

间歇

厂污水处理池

吸收设备清洗水

10

甲醛

间歇

前期清洗液入贮槽回用，后期清洗液入厂污水处理站

蒸发器残液

3

甲醇

间歇

排入地下事故贮槽贮存回用

废电解液

0.05

硝酸银、硝酸

间歇

自行回收或送有色金属冶炼厂回收

固体废物

本工程固体废物主要是甲醛贮槽底部的多聚甲醛沉渣和电解液沉渣。

固废污染源

污染源名称

发生量（t/a）

主要成份

去向

甲醛槽沉淀

1~5

多聚甲醛

加热处理后回用或出售

电解槽沉淀

0.1

银、污泥

回收处理或送冶炼厂回收

生活污水

送环卫清洗

噪声

本工程噪声主要源于鼓风机、泵等运转设备。

设备噪声一览表

噪声源

数量（台）

排放工况

声压级dB（A）

空气鼓风机

2

间歇

≤80

冷却塔风机

0

连续

0

泵

7

连续

＜70

泵

3

间歇

＜70

污染的防治和环境保护

废气处理

吸收塔尾气

吸收塔尾气中含有大量可燃气体（主要为氢气），为此，设计中设置尾气燃烧炉，以消除尾气中有害气体对大气的污染，并利用其产生蒸汽用于生产过程，达到化害为利的目的。

甲醇贮槽蒸汽

甲醇沸点较低（64.7℃）易挥发，在气温较高时其蒸汽会排入大气，造成污染。

为此，设计中应用贮槽地埋或喷淋冷却式，以降低贮存温度，并加装呼吸阀。

甲醛贮槽蒸汽

工业甲醛水溶液的沸点近似100℃，因其蒸汽逸入大气，也会造成污染，为此，设计中在贮槽顶部也加装呼吸阀。

废水处理

在正常工况下，本工程一般无有害的废水产生，但为防止污染，采取以下措施：

（1）在设计安装和生产中，提高设备的密闭性，做好装置无泄漏工作，为防止和消除跑、冒、滴、漏现象。

（2）生产中形成的分析残液（甲醇、甲醛）集中回收入生产系统，不准随意废弃。

（3）吸收系统清洗时，首先用工艺水循环清洗，清洗液回收作生产用吸收液，甲醛含量少的废水入厂污水处理系统。

（4）甲醇蒸发器的残液停车后卸入地下事故槽贮存，此部分甲醇在下次停车前作为原料使用。

（5）催化剂制作中积累的废电解液，采用电解法或置换法回收，或送冶炼厂回收处理。

（6）在一年一度的设备大检修时，对设备除垢产生的残液，先用碱中和，然后排入厂污水处理系统。

固体废物处理

甲醛在低温下贮存容易聚合，产生多聚甲醛，此部分沉渣可加热处理后回用或出售。

贮存时保持适当的贮存温度。

催化剂制作中积累的废渣则采用置换法或冶炼法回收，或送冶炼厂回收处理。

噪声的防治

对鼓风机的噪声防治，采用低转速的鼓风机和采用变频调速技术，并设置进口消声器和放空消声器等。

保温涂料

由于产品甲醛中含有甲酸，甲酸属于单分子有机酸穿透性强。

所以和甲醛接触的设备和工艺管线均选用不锈钢材质。

甲醛贮罐采用碳钢材料，内做改性的PVC涂料。

该涂料由于施工方便，使用寿长已为甲醛行业中广泛应用的防腐涂料。

保温材料应用岩棉外包铝皮，贮罐内采用蒸汽套管加热，控制罐内物料温度，工艺上采用定时打循环以防物料聚合。

2.7安全技术规格：

1．必须严格控制氧温蒸发温度，保持正常工艺条件，若氧温上升30℃作超温处理，降低30℃作低温不安全处理。

2．甲醇在生产作业地带空气中最高浓度0.05mg/l。

3．当空气中甲醇和甲醛浓度超过允许浓度时必须立即疏散，开通风设备吹散排出。

4．甲醇甲醛溢流后，应立即用水冲洗，此时应戴橡皮手套。

5．在停车时盛有甲醇甲醛液体的设备，必须用水冲洗干净。

6．甲醇绝对不能内吸并不能用来洗手或洗物。

7．开车试电源一塔一定要水封高于气相管。

8．当液体入眼应立即用清洁水进行清洗。

9．当发生火花时应立即采取灭火措施并即报车间停车处理。

10．如需动火，必须有动火证，并经车间批准方可进行动火，生产区域严禁携带一切火种。

11．检修时凡于电器有关的设备，必须通知电工拆除后才能进行。

12．禁止在电动机及蒸汽管上烘烤棉毛织物。

13．停车时尾气碟阀放空。