甲醛生產羅茨風機：《甲醛：生產操作問答》周萬德編著.pdf

　　[General Information]

　　書名=甲醛：生產操作問答

　　作者=周萬德編著

　　頁數=340

　　出版社=北京市：化學工業出版社

　　出版日期=2009.11

　　SS號

　　DX號=

　　URL=/bookDetail.js

　　p?dxNumber=&d=AF001BFF85A2CE878

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　　封面

　　書名

　　前言

　　目錄

　　第一章 概述

　　第一節 甲醛生產發展概況

　　1．簡述世界工業甲醛發展簡況

　　2．簡述我國工業甲醛發展概況

　　第二節 原料甲醇的性質

　　1．甲醇的主要物理性質有哪些？

　　2．甲醇的主要化學性質有哪些？

　　第三節 甲醛的性質和用途

　　1．甲醛的主要物理性質有哪些？

　　2．甲醛的主要化學性質有哪些？

　　3．目前在我國甲醛主要用于生產哪些下游產品？

　　第四節 甲醇和甲醛的產品質量要求

　　1．列出我國工業甲醇質量要求

　　2．甲醇中哪些組分影響催化劑活性、使催化劑中毒？如何檢測？

　　3．列出我國工業甲醛溶液質量要求

　　第二章 甲醛生產方法與工藝流程

　　第一節 “銀法”甲醛生產方法

　　1．簡述銀催化氧化法甲醛生產原理

　　2．敘述“銀法”甲醛生產工藝流程，并畫出工藝流程簡圖。

　　3．什么是尾氣循環工藝甲醛生產？它有什么優點？

　　4．簡述典型尾氣循環法工藝流程

　　5．我國“銀法”甲醛生產中的尾氣循環工藝與傳統“銀法”工藝有什么區

　　別？

　　6．什么是甲醇循環甲醛生產工藝？

　　7．什么是“本征”控制甲醛生產工藝？

　　8．簡述本征控制甲醛生產工藝特點

　　第二節 “鐵鉬法”甲醛生產方法

　　1．簡述鐵鉬法甲醛生產原理。

　　2．畫出“鐵鉬法”甲醛生產工藝流程框圖，并敘述工藝流程

　　第三章 甲醛生產操作

　　第一節 相關概念

　　1．什么叫“氧醇比”？甲醛生產的開車和正常生產為什么要控制“氧醇比

　　”？

　　2．甲醛生產的原料氣（或稱三元氣體）是指什么？

　　3．什么是甲醇平衡濃度？

　　4．什么叫“水醇比”？

　　5．什么叫“空間速度”和“停留時間（接觸時間）”？

　　6．什么叫甲醛生產的“單耗”？通常用什么單位表示？

　　7．如何進行“吹洗”操作？

　　8．什么是“點火”操作？

　　9．什么叫蒸發溫度？

　　10．甲醛生產的反應溫度（或稱“氧溫”）是指什么？

　　11．什么叫過熱溫度？

　　12．什么叫空氣流量？

　　第二節 銀法甲醛生產裝置開車操作

　　1．甲醛生產開工前需要做哪些開車前的準備工作？

　　2．什么叫單機試車？如何進行操作？（以單臺風機、泵為例敘述操作步驟

　　3．什么叫聯動試車？如何進行操作？

　　4．什么叫水（假物料）試車？如何進行操作？

　　5．如何進行系統的清洗和吹掃工作？它有何意義？

　　6．如何進行甲醛生產設備全系統試壓、試漏？達到什么標準才算合格？

　　7．銀法甲醛生產鋪裝催化劑應怎樣操作？催化劑填裝質量對甲醛生產有

甲醛生產羅茨風機：工藝 ｜ 甲醇氧化制甲醛原理及工藝流程

　　1.反應原理

　　制備甲醛的工藝主要有甲醇空氣氧化法、烴類直接氧化法和二甲醚催化氧化法、以液化石油氣為原料非催化氧化法。采用甲醇空氣氧化法生產甲醛，主要有兩種不同的工藝，其一是以電解銀，浮石銀為催化劑的銀法工藝，使用這種方法時，甲醇在原料混合氣中的操作濃度高于爆炸區上限(36 %) ，即在甲醇過量的情況下操作，由于反應氧化不足，反應溫度較高，有脫氫反應同時發生，所以又稱之為氧化-脫氫工藝。其二是以Fe2O3 - MoO 作為催化劑的鐵法工藝，此法是在空氣-甲醇混合氣中甲醇濃度低于爆炸區的下限(小于6.7 %) ,即在含有過量空氣的情況下操作,由于空氣過剩,甲醇幾乎全部被氧化,所以又稱此法為純粹的氧化工藝。國內普遍采用的“銀催化法”。銀催化氧化總反應是一個放熱反應過程，副反應較多，其副產物有CO、CO2、H2、HCOOH、HCOOCH3等，在產品甲醛中含有少量未反應的甲醇。

　　主反應：

　　CH3OH+1/2O2=CH2O+H2O +156.557 KJ/mol

　　CH3OH=CH2O+H2 -85.270 KJ/mol

　　H2+1/2 O2=H2O +241.827 KJ/mol

　　副反應：

　　CH3OH+O2=CO+2H2O +393.009 KJ/mol CH3OH+3/2O2=CO2+2 H2O +675.998 KJ/mol CH3OH+1/2O2=HCOOH +246.73 KJ/mol

　　HCOOH=CO+H2O -10.278 KJ/mol

　　2.工藝流程

　　甲醛生產工藝由以下工序組成：配制原料混合氣，氧化反應，吸收，尾氣燃燒及余熱回收。

　　圖1 簡單工藝流程圖

　　2.1 原料工序 :本工序的任務是負責原料甲醇和空氣的穩定輸送，保證生產的連續性和安全性。

　　2.2 蒸發工序 :本工序的任務是負責甲醇的蒸發和原料氣的制備，即制備能滿足工藝要求的甲醇蒸汽、空氣、水蒸汽三元混合原料氣（生產高濃度甲醛時用尾氣取代部分水蒸汽），在這里液態甲醇用蒸發方式轉為氣態，同時通入一定量的空氣以供應反應所需要的氧氣，為維持反應溫度還混入一定量的水蒸汽（或尾氣）以導走多余的反應熱。

　　2.3 過熱、阻火、凈化工序 :本工序的任務是使三元混合原料氣過熱以保持氣態，防止冷凝，并通過過濾、凈化為下道工序作好準備。阻火目的為防止回火，以保證蒸發器的安全。

　　2.4 氧化工序：本工序的任務是負責將原料甲醇轉化為甲醛，是生產的關鍵工序。

　　影響轉化的主要因素有：

　　（1）反應溫度:主反應中的氧化反應系放熱反應，因此升溫對反應不利，但即使在高溫下，氧化反應的平衡常數仍很大，反應幾乎仍可進行到底，甲醇氧化反應在200?℃以上各種溫度范圍內都可進行。而主反應中的脫氫反應系吸熱反應，因此升溫對反應有利，隨著溫度的升高，甲醇脫氫反應的平衡轉化率增大，但在627℃以后再升高溫度，平衡轉化率增大已不十分顯著。?另外，從反應溫度對反應速度的關系看，隨著反應溫度的升高反應速度將迅速加快，因此選擇較高的反應溫度對脫氫反應較為有利。但溫度也不能太高，太高則消耗甲醇的副反應也會加劇，電解銀催化劑的熔結現象也會加重，使其活性受到影響。所以，在一定條件下，反應溫度還取決于催化劑的活性和熱穩定性。因此，綜合以上因素，結合本系統的條件反應溫度一般選擇在610--650℃為宜。

　　（2）氧醇比:從生成甲醛的反應式可見，增加氧量無論對氧化反應還是對脫氫反應都有利，但如氧量太多，則對生成碳氧化物的副反應也有利。同時氧醇比的大小還涉及生產的安全性，銀法生產甲醛是在甲醇的爆炸范圍的上限以上進行，即在甲醇過量空氣不足情況下進行生產。因此，加熱阻火器、氧化脫氫、余熱鍋爐冷卻、廢氣鍋爐過濾、成品甲醛、噴淋吸收計量、尾氣過濾羅茨風機、甲醇計量、 高位槽 、空氣氫氣輸送、蒸發、過濾、包裝 。正常生產時，在足夠量的水蒸氣存在下，氧醇比一般取0.38─0.42。

　　（3）配料濃度：配料濃度中的水大部分來自水蒸氣，水蒸氣起維持反應溫度的作用。適當增大原料氣中水蒸氣的量，有可能提高氧醇比，使反應在較低的溫度下進行時，仍得到滿意的轉化效果。但水蒸氣量不能太大，太大將影響吸收效果。

　?。?）空速：空速即單位時間、單位體積催化劑上所通過的標準狀態下的原料氣體積數。空速的大小決定原料氣在催化劑層的停留時間。一般空速高生產能力大，有利于抑制副反應。但如果空速太大則原料氣在催化劑層的停留時間太短，減少了原料氣與催化劑的接觸機會，反應不完全，產率將反而下降?？账偬t原料氣在催化劑層的停留時間太長，會增加副反應。一般銀法的停留時間取0．02～0﹒005s。既空速為～.甲醛在高溫下很不穩定，易分解成一氧化碳和氫氣，故需將生成物急速冷卻。

　　2.5吸收工序：本工序任務是用水將氣態甲醛盡可能多地吸收下來，以制成37～48％甲醛水溶液。

　　影響吸收的主要因素

　?。?）溫度：一般地講氣體分子動能較大，使其溶解在液體里必須減小它的動能，將其一部分熱量帶走，同時甲醛溶解于水的過程是一個放熱過程，降低溫度對吸收有利。但是吸收溫度也不能太低，因甲醛在低溫度時易聚合，因此，必須適當控制吸收溫度。

　　（2）氣速：操作氣速是影響塔生產能力和吸收能力的一個重要因素。甲醛的溶解度較大，因此吸收過程的總阻力主要為氣相一側的阻力，吸收速率主要受氣相一側的阻力所控制，即甲醛的吸收是氣膜控制，所以塔內的實際操作氣速在可能的條件下盡量取大。對填料塔而言，一般氣體空塔速度取0.2─ 1.5米／秒。

　　（3）噴淋密度：為使吸收能順利地進行，必須在填料塔內能足夠地潤濕填料的表面，保證有一定的噴淋 密度，一般噴淋密度應不小于5米3／小時。一塔和二塔的填料段均采用吸收液自身循環的方式。

　?。?）二塔的加水量：為使二塔能有效地發揮吸收作用，必須在滿足產品濃度的同時，有一定的加水量，因此配料水蒸氣量的選取還必須同時考慮二塔加水量的大小。經吸收后的尾氣送尾氣鍋爐用作燃料，生產蒸汽供生產系統使用。

　　2.6 儲存工序：本工序的任務是負責成品甲醛的收集、儲存及輸送。經吸收塔循環吸收后的合格甲醛送至甲醛中間貯槽，經化驗合格后送入成品貯槽進行儲存。

　　2.7 尾氣處理工序：本工序的任務是負責尾氣處理器的操作，利用生產系統尾氣中的能量和解決系統廢氣排放的污染問題。

甲醛生產羅茨風機：甲醛生產危險有害因素

　　甲醛生產危險有害因素

　　甲醛可由甲醇在銀、銅等金屬催化下脫氫或氧化制得，也可由烴類氧化產物分出。用作農藥和消毒劑，制酚醛樹脂、脲醛樹脂、維綸、烏洛托品、季戊四醇和染料等的原料。下面是yjbys小編為大家帶來的關于甲醛生產危險有害因素的知識，歡迎閱讀。

　　1　火災、爆炸危險

　　1.1　甲醇是易揮發性液體，屬于甲類火災危險性物質，貯存不好或發生泄漏都可能發生燃燒、爆炸。原料液體甲醇經蒸發器加熱蒸發后變成甲醇蒸氣，蒸發系統不得泄漏，否則在壓力作用下甲醇氣體以高速噴出，產生靜電或遇明火，極易發生火災爆炸。氣態甲醇與空氣混合能形成爆炸性混合氣體，一旦遇有明火、高溫或靜電火花就有爆炸、燃燒的危險。

　　氣態甲醇的爆炸速度極大，火焰溫度在1000℃以上，標準狀況下，1m3氣態甲醇完全燃燒，發熱量高達數萬千焦，爆炸所產生的沖擊波超壓與同能量的TNT爆炸產生的超壓相似。由于它燃燒熱值大，爆炸速度快，瞬間就會完成化學性變化，破壞性特別強。

　　1.2　甲醇氣與空氣混合進入氧化器進行催化氧化反應和脫氫反應，反應溫度在620℃～650℃，反應的總熱效應屬于強放熱反應，氧化器徑向和軸向都存在溫差。催化劑的載體往往是導熱欠佳的物質，如果催化劑的導熱性能良好，且氣體流速又較快，則徑向溫差較小。一般沿軸向溫度分布都有一個最高溫度，稱為熱點，熱點溫度過高，使反應選擇性降低，催化劑作用變慢，甚至使反應失去穩定性或產生飛溫。生產甲醛的氧化器屬于固定床反應器，床層溫度分布受到傳熱速率的限制，可能產生較大溫差，甚至引起飛溫，導致火災爆炸事故。

　　反應過程應中應控制好氧醇比(即氧氣和甲醇的摩爾比)和水蒸氣配比，防止超溫。隨著溫度升高，反應速度加快，轉化率增加，放出的熱量也隨之增加，如不及時移走反應熱，就會導致溫度難以控制，產生飛溫現象。

　　1.3　甲醛生產中有90%以上的甲醇參加氧化反應和脫氫反應，其余部分發生燃燒反應及甲醛的深度氧化等副反應，生成CO、CO2、H20、CH4和H2等，都是放熱反應，增加了反應過程的總熱量，有可能產生飛溫，當溫度達到甲醇或甲醛的自燃點時，就可能發生燃燒爆炸。

　　1.4　甲醇、甲醛的蒸氣都能與空氣形成爆炸性混合物，但溫度對爆炸極限影響較大，不同溫度的爆炸極限可根據25℃的爆炸極限進行修正。修正后的甲醇和甲醛的.爆炸極限如附表1-4所示。

　　附表1-4　經溫度修正的爆炸極限

　　物料 溫度℃ 爆炸下限(%) 爆炸上限(%)

　　甲醇 25 6.0 36.5

　　600 3.2 53.3

　　700 2.8 56.2

　　甲醛 25 7.0 73

　　600 3.8 106.6

　　700 3.2 112.4

　　正常情況下，控制甲醇與空氣的體積比為0.48～0.60，對照表2，雖然反應不在爆炸范圍之內，但如果操作不慎，如氧醇比過低，就有可能使反應處于爆炸極限范圍之內。

　　過熱器到氧化器的入口，存在甲醇和空氣兩種成分，系爆炸性混合物;氧化器出口存在甲醇、甲醛、H2，CO，CH4和02等6種成分，也系爆炸性混合物。因此，無論在氧化器的進口或出口，只要遇火源，就會立即發生燃燒、爆炸事故。

　　1.5　吸收操作是在吸收塔中將反應氣中的絕大部分甲醛用水吸收下來，未被吸收的尾氣送至尾氣鍋爐進行燃燒處理。在該操作過程中所涉及的氣體系爆炸性混合物，如果設備發生泄漏，可能引起燃燒、爆炸事故。

　　1.6在裝卸甲醇、甲醛以及清罐等作業過程中，若違章操作或由于設備、管道腐蝕、制造缺陷、法蘭未緊固等原因造成儲罐、管道滲漏，甲醇或甲醛暴露在空氣中，形成爆炸性混合物，達到爆炸極限時，遇火源易發生爆炸燃燒事故。

　　(1)將甲醇或甲醛裝入儲罐中

　　A　儲罐漫溢　裝卸時對液位檢測不及時易造成甲醇或甲醛跑冒，甲醇或甲醛溢出罐外后，周圍空氣中甲醇或甲醛的濃度迅速上升，達到或超過爆炸極限，遇到火星即發生爆炸燃燒;在甲醇漫溢時，使用金屬容器刮舀，開啟電燈照明觀察，均會無意中產生火花，而引起爆燃。

　　B甲醇滴漏　由于裝卸時，膠管破裂、密封墊破損、接頭緊固栓松動等原因，使甲醇滴漏至地面，遇火花立即發生燃燒。

　　C靜電起火　由于輸送管道無靜電連接、采用噴濺式裝卸、罐車無靜電接地等原因，造成靜電積聚放電，點燃可燃蒸氣。

　　D裝卸過程中遇明火　在非密閉裝卸中，大量可燃蒸氣從裝卸口逸出，當周圍出現煙火、火花時，就會產生爆炸燃燒。

　　(2)儲罐、管道或法蘭滲漏，沒有及時發現，導致甲醇或甲醛暴露在空氣中，甲醇或甲醛蒸氣遇明火燃燒爆炸。

　　1.7　安全防火間距不足

　　生產區域內或生產區域外建(構)筑物為有可能出現明火的場所，若建構筑物與生產區域內危險設施的間距不足，易造成火源與合適濃度的可燃性氣體相遇，引發事故。另一方面，當一個設施設備出現火災，若防火間距不足時，易誘發另一個設施設備火災;或當生產區域內發生火災事故，若防火間距不足時，易誘發生產區域外建構筑物火災，造成更大的損失。

　　1.8　該車間生產過程與儲存過程中存在甲醇、甲醛、氫氣等易燃易爆物質，該生產區域和儲罐區域屬于爆炸和火災危險環境，在此區域內的電氣設備如果不能滿足防火防爆要求，可能會引起火災爆炸事故。

　　1.9　電氣線路老化、絕緣破損、短路、私拉亂接、超負荷用電、過載、接線不規范、發熱、電器使用管理不當等易引起火災。

　　1.10　雷擊引起火災。由于沒有采取可靠的防雷措施，導致雷擊直接擊中儲罐或裝卸設施，或者在儲罐或裝卸設施上產生感應電荷積聚放電，都會導致甲醇、甲醛燃燒或甲醇、甲醛與空氣混合氣爆炸。

　　1.11　生產區域內建(構)筑物耐火等級達不到要求，一旦明火管理不當，用火失控，就容易導致火災。

　　2　容器爆炸

　　在生產裝置中存在壓力容器，這些壓力容器如果本身設計、安裝存在缺陷;安全附件或安全防護裝置存在缺陷或不齊全;在使用過程中如發生侵蝕、腐蝕、疲勞、蠕變等現象;未按規定由有資質的質檢單位檢驗或辦理安全準用證;人員誤操作等原因，均有可能發生容器爆炸事故。

　　3　中毒

　　3.1　甲醇對中樞神經系統有麻醉作用;對視神經和視網膜有特殊選擇作用，引起病變;可致代謝性酸中毒。對粘膜、上呼吸道、眼睛和皮膚有強烈刺激性。接觸其蒸氣，引起結膜炎、角膜炎、鼻炎、支氣管炎;重者發生喉痙攣、聲門水腫和肺炎等。肺水腫較少見。對皮膚有原發性刺激和致敏作用，可致皮炎;濃溶液可引起皮膚凝固性壞死?？诜苽谇缓拖?，可發生胃腸道穿孔，休克，腎和肝臟損害。因此在操作過程中，如防護措施不到位或無防護，有可能對人體造成甲醇中毒事故。

　　3.2　短時大量吸入甲醛會出現輕度眼上呼吸道刺激癥狀(口服有胃腸道刺激癥狀);經一段時間潛伏期后出現頭痛、頭暈、乏力、眩暈、酒醉感、意識朦朧、譫妄，甚至昏迷。視神經及視網膜病變，可有視物模糊、復視等，重者失明。代謝性酸中毒時出現二氧化碳結合力下降、呼吸加速等。因此在操作過程中，如防護措施不到位或無防護，有可能對人體造成甲醛中毒事故。

　　4　高處墜落本文

　　該車間生產廠房為三層廠房，在二層以上的樓層作業，若防護欄桿設置不規范、防護欄桿腐蝕損壞等原因，在儲罐上進行檢修工作，防護措施不到位等原因，均有可能造成高處墜落事故。

　　5　機械傷害

　　各種泵的運轉部位，如果沒有設置防護罩等防護措施，人體觸及運轉部位，可能造成機械傷害事故。

　　6　觸電

　　各帶電設備若因防護措施不到位(如觸電保護、漏電保護、短路保護、過載保護、絕緣、電氣隔離、屏護、電氣安全距離等方面不可靠)，均有可能造*員觸電。

　　7　灼燙

　　蒸汽管道或法蘭連接處出現破損，使中壓蒸汽噴出，可能噴至人體，造*員高溫灼燙事故。

　　8　車輛傷害

　　車間內行走的車輛，若車間內設施防護不當，易造成車輛沖撞裝置內設施，另一方面也易對人員造成碰撞傷害。

　　9　噪聲

　　項目中存在的羅茨風機、泵等，這些設備會產生噪聲，噪聲是一種物理危害因素，長期在高噪聲的環境下工作，接觸者的聽力將受到損害，引起噪聲耳聾，并妨礙操作人員正常的感覺能力，使人煩躁不安，還會影響通訊，甚至成為誘發事故的原因。

　　10　毒物

　　長期接觸低濃度甲醛可有輕度眼、鼻、咽喉刺激癥狀，皮膚干燥、皸裂、甲軟化等。慢性影響：長期吸入低濃度甲醇，可能會導致神經衰弱綜合征，植物神經功能失調，粘膜刺激，視力減退等，皮膚出現脫脂、皮炎等。

甲醛生產羅茨風機：請教！用甲醇生產甲醛所需的成本？海川化工論壇

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