甲醛装置安全生产及节能改造

第34卷第9期Vol 34. No9011年9月HEBEI HUAGONGSept. 201甲醛装置安全生产及节能改造邱永清(河北省石油化工设计院有限公司河北石家庄050061)要:针对旧甲醛装置存在的问题,提出了旧甲醛装置自动化改造方案和工艺设备改造方案关键词:甲醛装置;改造;自动化控制;氧化器中图分类号:IQ22412文献标识码:B文章编号:10035095(2011)09-0024-02Production Safety and Energy-saving Improvementof formaldehyde deviceQIU Yong-qing(Hebei Province Petrochemical Design Institute Co, Ltd, Shijiazhuang 050061, ChinaAbstract: To solve some problems about the old formaldehyde device, to put forward the automatic control progro-cesse and equipment modification program on the old formaldehyde deviceKey words formaldehyde device; imporvement; automatic control; oxygenize银法甲醛是以电解银为催化剂、甲醇为原料、1.1没有自动化控制空气为氧化剂,在甲醇过量的状态下,经氧化和脱旧甲醛装置只有氧化器、蒸发器的温度显示仪氢生产甲醛。表,没有自动控制、自动连锁系统,安全生产没有保银法甲醛典型流程为:用泵将甲醛加入蒸发器障。甲醇氧化制甲醛属于国家安监局首批重点监中,采用蒸汽间接加热蒸发器中的甲醇。来自罗茨管的危险化工工艺,因此,须进行必要的自动化控风机的空气从蒸发器下部进入,通过鼓泡与甲醇接制改造。触并使甲醇蒸发。出蒸发器的甲醇和空气的混合1.2没有采用节能工艺物经预热器后与配料蒸汽混合,经过滤器、阻火器对于鼓泡式蒸发器,用热甲醛作为加热介质是进入氧化器在银触媒作用下生成甲醛。反应后的最经济的但旧甲醛装置大都仍采用蒸汽加热。气体离开触媒后进入氧化器急冷段,冷却到150℃1.3氧化器设计有缺陷后,去吸收塔用水吸收为甲醛溶液。甲醛溶液经冷旧甲醛装置大都仍采用花板支撑银触媒,且触却去甲醛储槽。吸收后的尾气去尾气锅炉作为燃媒框四周没有设置绝热夹层。造成触媒框四周热料燃烧生产蒸汽。损失大,温度低,甲醇反应不完全旧甲醛装置是指之前以电解银为触媒的甲醛装置,其特点是甲醇蒸发器采用空气鼓泡仅设置2改造方案必要的温度仪表,没有自动控制,操作全部手动。2.1自动化控制方案1改造前甲醛装置存在的主要问题2.1中国煤化工CNMHG收稿日期:2011-06-12作者简介:邱永清(1963-)男,工程师,主要从事化工设计工作E-mai:qyq63@163.com第9期邱永清:甲醛装置安全生产及节能改造采用DCS控制系统完成对甲醇氧化制甲醛装气动三通阀一部去蒸发器给甲醇加热,回来后去换热置多个参数的监控、报警、自动控制、连锁等功能。器冷却后回1塔顶部循环;另一部直接去换热器。气动2.1.2增设必要的温度、压力、流量、液位仪表及三通阀与蒸发器温度形成回路,以调节蒸发器温度。报警23氧化器的局部改造设置风机出口温度、蒸发器温度、蒸发器出口2.3.1触媒支撑改用铜网温度、过热器出口温度、氧化器触媒温度5~6个、氧旧甲醛装置氧化器触媒是用花板支撑的,一般化器出口温度、1吸收塔底塔顶及2吸收塔底塔顶是6mm的不锈钢板上打满6mm的孔,再在上面铺温度、水冷器后甲醛温度、循环水温度等温度仪表,上32目的铜丝网,银触媒就铺在上面。不锈钢板在设置报警温度为蒸发器温度低限报警,氧化器温度600℃以上的高温下容易变形,变形后引起触媒裂高限报警。缝,甲醇和空气没经反应直接通过了触媒层,引起设置风机出口压力、蒸发器出口压力、氧化器甲醛中醇含量高,甲酸含量高,不仅消耗增高,而且进口压力、氧化器压力、蒸汽压力、氧化器出口压产品质量下降。力、1塔出口压力、2塔出口压力、各泵出口压力(现可用铜网替代花板在触媒框上铺1目和4目粗场)等压力仪表,设置氧化器压力高限报警。铜网各1层,再在上面铺1层32目铜网。由于铜网设置蒸发器液位、汽包液位、吸收塔液位等液在高温下只是沿径向膨胀,而铜的膨胀系数与银的位仪表。设置蒸发器液位、汽包液位高低限报警。膨胀系数较接近,不会发生触媒裂缝问题设置空气流量、配料蒸汽流量、液体甲醇流量2.3.氧化器触媒框周围増设绝热层等流量仪表。改造前、后氧化器示意图见附图。2.1.3设置自动控制回路和连锁触煤蒸发器是以热甲醛为加热介质的,而控制蒸发触煤器温度,则可控制甲醇蒸发量,即可控制进入氧化绝热层器甲醇的比例。所以只有蒸发器温度稳定,氧化器花板铜网温度才能稳定。HEnn在一定压力下,温度越高甲醇的蒸汽分压越大,即甲醇蒸发量越大。由于银法甲醛是甲醇过量的反改造前改造后应过程,在一定压力下蒸发器温度必须大于设定某一附图氧化器示意图下限值,否则甲醇浓度进入爆炸范围内,引起爆炸。改造前,旧甲醛氧化器触媒框周围不锈钢板外氧化器触媒温度≤650℃,否则很容易造成银表面直接暴露在空气或水中,造成触媒框四周的触触媒熔化。风机电机设置变频,氧化器温度与风机媒温度低,甲醇、空气不能反应完全,引起甲醛中醇变频形成回路,以保证触媒温度的稳定。含量高,甲酸含量高,不仅消耗增高,而且产品质量设置蒸发器液位与甲醇入口流量自动控制回下降。路,汽包液位与汽包上水自动控制回路,1“吸收塔液改造后甲醛氧化器在触媒框四周增设了1层绝位与采出甲醛流量自动控制回路,2吸收塔液位与2热层。所谓绝热层就是1不锈钢板圆环,上部与原倒1流量自动控制回路等,以稳定其液位。来触媒框四周焊死,使环内气体不能流通,起到绝设置蒸发器液位低限连锁停车,防止由于蒸发热作用器液位低导致甲醇蒸发量下降造成氧化器甲醇浓3改造后的经济效益度降至爆炸极限;设置氧化器汽包液位低限连锁停车,防止氧化器水位低造成设备损坏;设置氧化器3.1甲醛自动化改造能极大地减少操作事故的发温度高限连锁停车,防银触媒熔化。生,稳定生产,提高产品质量,有较好的经济效益。2.2工艺流程节能改造方案3.2用甲醛代替蒸汽加热甲醇,每吨甲醛节约蒸汽将蒸发器加热介质由蒸汽改为1吸收塔底部甲1t,减少循量100t3.3氧化中国煤化工耗甲醇可降低温度从14下降到70,不仅节药赛汽,简5k甲醛4CNMHG下,甲酸含量可低甲醛温度,节约了冷却甲醛用水量。降到0.001%以下,甲醛质量可以达到或接近铁钼法改造后的甲醛流程如下:1吸收泵出口甲醛经甲醛质量。