甲醇氧化制甲醛的技术改造

河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY013年第30卷甲醇氧化制甲醛的技术改造朱东旭,李江(河南煤化精细化工有限公司,河南鹤壁458000摘要:化工企业如何节约资源,保护环境,重在实效非常必要。现将铁钼法甲醛生产中的一些技术改造探讨如下,以便更好地服务化工企业的安全、环保、节能、降耗关键词:甲醇氧化;铁钼法;甲醛;节能降耗;安全环保;技术创新中图分类号:TQ224.12文献标识码:B文章编号:103-3467(2013)15-0044-03态。反应气中甲醇的含量保持在7%~10.5%(体技改方案积分数)之间,之所以保持这一含量是因为从吸收气相甲醇与空气混合后进入反应器,在压力塔顶部排出的部分尾气要进入系统去循环以降低工0.08MPa(g)温度330℃下借催化剂的作用发生艺气中氧气的浓度,从而使工艺气体能充分地避免氧化生成甲醛,反应放热,反应式:形成爆炸性混合物;反应器中的反应热是通过沸腾CH3OH(g)+1/202(g)的液态导热介质(以下简称HTF)移出,这些热量再CH,0(g)+h,o(g), AH=-157 kJ/mol用于产生蒸汽,以供其他装置使用。铁钥氧化法生产所得到的甲醛均是由甲醇与空采用铁钼氧化法生产甲醛,其工艺大致可分为气中的氧气在一个具有固定的装载有以铁和钼的甲醇蒸发、甲醇氧化甲醛吸收和尾气处理四大部氧化物为催化剂的床层上发生氧化反应而形成的,分。该工艺流程简单甲醛的产率高,甲醇的转化率甲醇被氧化生成甲醛的过程发生在铁钼催化剂的表也很高成品中的甲醇含量可以控制得很低故没有面,并且是采用较低的醇空比以维持理想的氧化状必要从最终产品中回收甲醇。其中甲醛的实际收率容易被物料中的杂质堵塞,由此容易造成反应器床具体细节上可以说有可以改良的空间。层局部超温,或雾化不好致使催化剂接触液相而损参考文献:坏催化剂;有可能的情况下可更换成更适用的液相[1]王茂立,张克利.MTP装置丙烯产品带水问题解决方喷嘴6;④液相中间进料虽然有喷嘴可以雾化,但案[J].广州化工,2012,40(2):121-122设计过程中气相进料对于液相有一定的撕裂作用,2]何海军,韩全兰,王乃计,等LMTP工艺的技术经会使液相雾化更好,故在操作运行中一定要注意先济分析[门]煤质技术,2006,21(3):45-47建立反应器中间气相进料,然后建立中间液相进料;3] Hermann bach, Gerhard Birke, Walter Boll, et al. Processfor preparing C, to c, olefins from a feed stream⑤MTP反应器直径大概在11m左右,热电偶的布sing oxygenates and steam: Germany[ P]. EP置数量偏少,不能完全反应床层径向温度分布情况,Al特别是由于液相喷嘴的不实用,很多情况下会出现[4]梅长松,高秀娟,陈爱平,等,液化石油气在MTP反应床层局部超温,可考虑将某些热电偶换成多点式热中的作用[门.工业催化,2012,20(7):29-32电偶以能更好检测床层的温度分布并利于故障判[5]张飞,刘莹莹,张新元,等甲醇与碳四烯烃共裂解断制备乙烯和丙烯[J].石油炼制与化工.2010,41(1)4结论[6] Hermann Bach, Katja Bartels, Juergen Bohle, et al. Reac-通过实际的运行情况来看,目前MTP反应系统H中国煤化工CNMHGws containing的设计特别是仪表控制系统的设置,完全可以满足lr」.wU∠UU114084AlMTP装置正常、稳定、连续、安全运行,但是在一些第8期朱东旭等:甲醇氧化制甲醛的技术改造45可以达到理论值的91%~94%,这一数值是由甲醛经过一年的运行观察,各项工艺指标稳定正常。经产量与消耗的甲醇总量相比而得出的,其余的甲醇济效益特别明显。损失于未反应的甲醇以及生产过程中产生副反应所23影响反应的主要因素生成的一氧化碳、二甲醚和微量的甲酸等。影响反应的主要因素有:①空气质量;②原料甲2技术改造醇的质量;③甲醇的进口浓度;④催化剂的活性;⑤催化剂的装填质量;⑥导热油-HTF的质量;⑦吸2.1甲醇系统收塔的吸收效果;⑧反应器的热点温度和热点位置。甲醇泵的吸人口装有细目筛网过滤器,管道材进人反应器的空气质量在很大程度上影响着催质为不锈钢,以免仪表和管口被铁锈填塞。泵出口化剂的使用寿命。本装置是通过多层次高密度的空装有压力表并设有回流装置,这是为了平衡泵的出气过滤网对进入风机的新鲜空气进行过滤从而保口压力并避免泵过热。60万t甲醇是釆用荷兰壳牌证了进入反应系统的空气质量。原料甲醇的质量也炉和德国鲁奇低温甲醇洗涤工艺,合成系统是丹麦在很大程度上决定着催化剂的使用寿命,如果原料托普索工艺。生产的甲醇纯度99.9%,因此,甲醇甲醇中混有其它的有机化合物,很容易引起催化剂可以从甲醇厂用泵直接输送到甲醛界区,根据甲醛中毒而失去活性。甲醇的进口浓度,即进入反应器主反应甲醇浓度7%~10%要求,采用自调阀控制的总气体量中甲醇的体积百分数。它直接影响着反流量和压力08MPa。这样,甲醇系统的输送供应应的热点温度和热点位置,也决定着装置在生产过系统就可以减少泵和控制系统,而且避免了操作过程中的安全程度。本装置反应器内装填的催化剂称程的系统误差。之为铁-钼催化剂,它的主要成分是Fe2(MO4)和2.2工艺气系统MoO3,二者的混合是均匀的,生产过程中甲醇的氧装置的工艺气体系统是指由风机供给的包括新化主要是在其表面进行的。跟铁钼催化剂一起装进鲜空气和循环气体的连续气流,它经过风机、预蒸发反应器列管的还有部分惰性环,它们的主要作用是器、蒸发器、管式反应器、吸收塔,最后,一部分自循载移热量。环风机的进口进入与新鲜空气混合后被循环使用;2.4吸收塔的吸收效果另一部分则通过尾气处理系统(ECS)处理后被排入吸收塔的作用是利用气液对流使甲醛气相被水大气。其中进入风机的循环尾气量由经过循环风机吸收,最终形成所需浓度的甲醛溶液。生产用的工之后工艺气体中的氧含量决定。工艺气体系统均设艺水、锅炉水直接从界区外送过来,而且不用二次加计有一个控制回路来控制工艺气中的氧含量。压,我们通过自调阀直接控制流量。这样减少了多进入工艺系统的新鲜空气经过组装的过滤器/台泵和控制系统。减少了系统误差和偶然误差。消音器过滤并降噪。在风机的进口所设置的就地压影响吸收塔吸收效果的因素有吸收塔的温度、力表主要用于检测空气过滤器内的元件是否堵塞。吸收塔回流量的大小。根据甲醛气液两相在吸收塔紧接循环风机的出口,首先有一条气体取样线,内的反应机理,吸收塔的pH值偏低即酸度偏高,则样品工艺气连续地抽出并进入两台并联的氧分析会影响吸收塔的吸收效果,对吸收不利。若吸收塔仪,这里样品气体的流量由氧分析仪内的流量开关内加入的碱液太多,势必会造成成品甲醛溶液中的来控制和显示,并在低流量时发出报警。氧含量分灰分含量过高。正常生产时,成品甲醛溶液的pH析仪的平均值是用于指挥氧含量调节阀来控制尾气值为35~4.0。因此,设备运行一年,就应该清洗进人循环风机的循环气体的流量。两台分析仪均设一次吸收塔;清洗溶液是1%~2%的60℃碱液;清有高位值或低位值报警,当工艺气的氧含量超高洗设备采用压力泵。而且吸收塔釜底的碱液可以在HH同时甲醇的进口浓度大于6.5%和超低LL时,启动循环泵的时候清洗板式换热器。这项清洗技术系统都会报警并将使甲醇系统的安全联锁动作举三得,提高甲醛吸收率15%以上风机出口工艺气温度测量采用热电阻变送器,2.5反应器的热卢潭和执占位由于紧邻循环风机出口,震动特别大,精密的温度反应器的中国煤化工本上决定着变送器多次更换,因此多次停车损失特别严重。经甲醇的转化率CNMH,点温度和热过工艺分析,把测温点后移至工艺气流量计之前。点位置的控制是非常重要的。河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2013年第30卷2.5.1热点温度的安全联锁,当风机系统的安全联锁动作时,加压风如果反应温度即热点温度控制过低,则会造成机、循环风机及甲醇加料将自动停止;甲醇系统的安原料甲醇不能完全氧化,使成品甲醛溶液中醇含量全联锁动作时,系统通过关闭甲醇安全电磁阀及甲过高,单耗增加;如果反应温度即热点温度控制过醇加料调节阌,立即停止甲醇进料。在任何工艺参高,则会造成甲醇的过度氧化,增加副反应,使成品数达到其预设的危险极限时,安全联锁均会动作,此甲醛溶液中酸含量偏高,单耗增加。因此,生产过程后,装置会安全关闭,并准备在故障排除后重新开中必须严格控制热点温度。车。依据动作点的危险性不同,装置设计有安全停本装置的反应温度即热点温度是由催化剂的使车或只是切断甲醇供给。当然,在达到预设危险参用寿命和催化剂的活性所决定的。随着催化剂使用数以前,系统会给出警报以警示操作人员,使操作人时间的不同,反应温度即热点温度的控制范围为员有时间采取正确行动。在有些情况下控制系统会300~400℃。自动地修正偏差。安全系统通过关闭甲醇去反应器2.5.2热点位置的供给或切断从风机来的工艺气体来控制工艺,这热点位置是原料甲醇在反应器内发生反应的具些安全动作确保了装置不会产生任何危险因素。如体位置,是由热点温度所决定的。反应器列管内某果低的产率是因为未反应的甲醇量过多,则可以通阶段的催化剂其使用寿命是有限的,所以催化剂过增加甲醇的进口浓度(如果要求高的产量时)来在不同的使用期内,热点位置%的控制地点是不同调整,这一举措也可以提高反应的热点温度,从而减的少未反应的甲醇量。在以上方法调整无效的情况催化剂在投入使用前期,反应的热点位置应通下,可以用增加导热油的沸腾温度来调整,这种状况过调整导热油系统的压力即调整来控制热点温度,下当热点温度过高时,可以适当减少甲醇的进口流从而达到控制热点位置的目的,尽可能的将其热点量即减小甲醇的进口浓度。空气流量主要是在考虑位置控制在催化剂的上方;随着催化剂使用时间的改变生产负荷时才进行调整。延长和活性的降低,其反应的热点位置会逐渐的下移,这时就要通过调整甲醇的投料量或风量即调整4结论甲醇的进口浓度来保证热点位置处于正确的地点,总之,只要我们加强管理,不断技术创新,提高直至催化剂彻底的失去活性。系统管理和管理系统的水平,铁钼法甲醛化工装置2.6产品采出的改造的安、稳、长、满、优、高效、低耗、节能、环保是完全可产品采出换热器是板式换热器,原来技术设计以实现的。是6m2的换热面积,由于45%~5%的甲醛液体在50℃以下的温度特别容易聚合,换热器就易堵塞换热效果不好,设备就失去应有的作用。我们对比收稿日期:2013-06-25了每小时12t的55%甲醛采出量和6t甲醛采出量作者简介:朱东旭(1969-),男,工程师,从事化工生产和管理的换热效果,最后进行技术改造,更换为20m2的板工作,电话:13992965式换热器,取得了明显的效果,不再发生甲醛聚合堵塞的工艺现象。提高了生产效率减少了停车几率。提高产品采出量30%。3安全甲醛生产装置配设有安全系统进行人身保护和环境保护,同时防止装置本身发生危险。为了做到更安全,每套装置均设有两套独立的安全系统。中国煤化工套通过控制室操作;另一套为单独的硬线连接系统。故障情况下,装置能自动触发甲醇系统和风机系统CNMHG