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甲醛工艺流程

内部资料注意保存甲醛工艺规程临沂宇恒机械化工有限公司二O一一年六月修订前言近年来,经过各生产厂家的实践探索和科学技术人员的技术攻关,国内甲醛生产工艺水平迅速提高。

为规范本公司甲醛生产的工艺操作,提高调控水平,降低生产成本,加强安全生产管理、质量管理和三废治理,在总结经验教训的基础上,重新修订了《甲醛生产工艺规程》。

二O一一年六月甲醛生产工艺规程一、主题内容与适用范围本规程介绍产品概况,甲醛生产的原料及要求,生产原理及工艺流程,生产控制指标、消耗定额、环境保护、设备一览表、安全技术、中间控制、甲醛生产定员、生产周期。

本规定适用于甲醛生产操作人员的规范操作、技术管理工作的考核。

二、产品概况1,产品名称:(1)化学名:甲醛水溶液(2)通用名:福尔马林(3)英文名:Formaldehyde2,分子式: (1) CH2O(2)结构式:HCHO(3)分子量:30.033,甲醛的性质:(1)物理性质:在通常条件下,纯甲醛是一种无色、有强刺激性气味的气体,易自聚为白色固体状的多聚甲醛。

气体的相对密度为1.067(空气=1),沸点(-19.5℃),易燃,与空气混合时具有爆炸性,爆炸极限为6.7-73%(体积)。

甲醛气体易溶于水,水溶液比较稳定。

36.5-37.4%甲醛水溶液在20℃时密度为1.1,在通常条件下为无色透明液体,但在较低温度下储存可能产生白色沉淀。

(2)化学性质:A:有强还原作用,特别是在碱性溶液中。

B:易聚合。

甲醛在较低温度下非常容易聚合,重金属氧化物及酸性介质存在能促进甲醛聚合,聚合体为三聚或多聚甲醛。

C:可氧化为甲酸并在高温下进一步分解为CO和H2OCH3O+1/2O2=CO+H2OD:与氨作用:一般情况下,醛极易与氨作用,生成环状的六亚甲基四氨即乌洛托品。

6CH2O+4NH3 -----(CH2)6N4 +6H2OE:甲醛水溶液与亚硫酸钠起加成反应。

F:有固定蛋白质作用。

4,甲醛的用途:主要用于生产脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、乌洛托品、维尼纶、季戊四醇、羟甲基尿、异戊烯、1.4-丁炔二醇、聚缩醛等产品,在林产品加工、轻纺、军工、机电、医药、农业、燃料助剂、皮革加工助剂等方面有广泛用途。

还广泛用于防腐、消毒行业。

近几年在精细化工领域的应用发展很快。

5,包装运输:工业甲醛有大包装(槽车运输)和小包装(桶装)。

包装上有明显的"有毒品"及"腐蚀性物品"标志。

储运注意事项:应储存在阴凉通风的库房中。

库温最好保持在常温,容器密封。

长期储存,部分甲醛会发生聚合作用,产生浑浊。

应避免日光暴晒。

不可与氧化剂共储混运。

装卸人员应穿戴工作服、戴防护手套、口罩等防护用品。

失火时可用水、沙土扑救。

6,甲醛的质量标准:按GB9009-1998国家标准,分为以下三个等级:1.优级品:甲醛含量37.0—37.4%;酸度(以甲酸计)≤0.02%,色度(铂—钴)号≤10,灰分≤0.005%,槽装铁含量≤1PPm,桶装铁含量≤5PPm,外观清晰无悬浮物,低温时允许白色混浊。

2.一等品:甲醛含量36.7—37.4%,酸度≤0.04%,灰分≤0.005%,槽装铁含量≤3ppm,桶装铁含量≤10ppm。

3.合格品:甲醛含量36.5—37.4%,酸值≤0.05%,灰分≤0.005%,槽装铁含量≤5PPm,桶装铁含量≤10PPm。

为了保证国家标准的执行,本规程允许企业智能部门制定相应的内控标准。

三、生产甲醛的原料,辅助材料及要求1,甲醇:符合工业甲醇GB338-2004。

2,空气:干净,无化学污染和机械杂质。

3,催化剂:经两次电解后银的纯度达99.99%.目数:12目,18目,24目,30目,40目,60目。

4,工艺水:符合一般锅炉软水要求,最好是除氧软水。

否则会直接影响产品质量和设备使用寿命。

5,水蒸气:要求不夹带铁锈和水滴。

6,包装:大包装用不锈钢槽车,碳钢槽车必须内防腐。

小包装用塑料桶。

四、生产原理及工艺流程1,以精甲醇为原料,采用电解银为催化剂,在630℃-660℃的温度下,甲醇发生脱氢和氧化反应,生成甲醛。

再用软水吸收成合格产品。

主反应CH3OH+1/2O2=CH2O+H2O+156.557KJ/molCH3OH=CH2O+H2+85.270KJ/molH2+1/2O2=H2O+241.827KJ/mol副反应CH3OH+O2=CO+2H2O+393.009KJ/molCH3OH+1/2O2=CO2+2H2O+675.998KJ/molCH3OH+1/2O2=HCOOH+246.73KJ/molHCCOH=CO+H2O-10.278KJ/molCH2O+O2=CO2+H2O+519.44KJ/molCH3OH=C+H2O+H2+40.675KJ/molCH3OH+H2=CH4+H2O+115.505KJ/mol2CH2O+H2O=CH3OH+HCOOH+90.173KJ/mol 2,工艺简述:来自原料槽的甲醇,用泵(变频调节)打入(经过滤器)蒸发器.由罗茨风机(变频调节)进入蒸发器空气在蒸发器底部与甲醇鼓泡混合。

在热水间接加热下(48℃)形成两元混合气体。

再与加入的配料蒸汽成为甲醇-空气-水蒸气三元混合气体。

经过热器加热至110℃-130℃,再经过滤器、阻火器进入反应器。

在催化剂电解银的作用下进行反应,其反应温度控制在630℃-670℃.反应后的甲醛混合气体经反应器极冷段、热水段冷却到90℃-110℃进入第一吸收塔底部,与甲醛溶液逆流接触吸收,未吸收的气体再进入第二吸收塔、第三吸收塔吸收。

吸收后的气体经液封槽进入尾气处理器燃烧。

产品从一塔循环管道上采出。

吸收水从三塔顶部加入,循环多余部分进入二塔。

二塔吸收液经泵后大部分循环吸收,少部分逆流至一塔。

反应器急冷段使反应气体由660℃降至230℃,产生0.3MPa 蒸汽供生产系统使用。

热水段使反应气体由230℃降至100℃,所使用降温的软水由60℃升至80℃,用于加热蒸发器,形成闭路循环(热水泵变频控制)。

本装置采用DCS与安全连锁控制,由计算机优化各工艺参数,调节生产。

五、生产控制指标1,空气:罗茨风机频率:30-35Hz2,配料蒸汽:3,蒸发温度:43℃-49℃4,反应温度:630℃-670℃5,过热温度:110℃-130℃6,反应温度:630℃-670℃7,一塔底温度:55℃-650℃8,二塔底温度:35℃-45℃9,蒸发器液位:50%10,汽包器液位:50%11,一塔液位:40%-50%12,甲醇:空气:水蒸气=1:1.96:1.2213,氧醇比:0.39-0.42六、消耗定额七、环境保护甲醛生产过程中产生的尾气中含有氢气、甲烷、一氧化碳及少量的甲醇、甲醛蒸汽,不仅污染环境,浪费能源,而且不安全。

本工艺流程采用尾气处理器燃烧的方法治理。

尾气处理器燃烧间接产生蒸汽,外供其它装置使用。

甲醛生产在正常情况下,无污水排放。

只有在停车定期清理设备时,将少量污水排出,由公司集中至污水处理工段统一进行处理。

八、设备一览表(4万吨/年)(一)、非标设备:序号名称规格数量材质备注序号名称规格单位消耗定额(吨甲醛溶液)消耗量1 甲醇工业级吨0.4452 银Kg 0.0013 蒸汽0.4MPa 吨-0.44 电380V KWh 205 软水25℃吨 1.36 循环水35℃吨601 蒸发器 Φ2200×5200 1台法兰、外壳为Q235-B ,板为不锈钢SUS 304δ=5 管为SUS 304 Φ25×22过热器 Φ800×3200 1台 法兰、外壳为Q235-B, 板SUS304 δ=5管为SUS304 Φ25×23 新型过滤器 Φ2000×2000 1台 法兰Q235-B/不锈钢SUS304贴面,板为SUS304δ=5(包括内件滤芯) 4 氧化反应器(新型) Φ1600×7200 1台 法兰不锈钢贴面,外壳为Q235-B ,其余均为不锈钢 管Φ25×2 SUS316L ,上管板SUS321δ=255 吸收一塔 Φ1600×11000 1台 法兰不锈钢贴面、筒体及内件SUS304δ=46 吸收二塔Φ1400×140001台 法兰不锈钢贴面、筒体及内件SUS304 δ=4 (包括三号塔)7 尾气处理器(新型二段)Φ1400×11000 1台 板Q235-B δ=10,管为20#g Φ38×3.5 (热水预热、空气预热 ) 8 蒸汽旋风器 Φ650×900 1台 不锈钢SUS304δ=6 9 总气包 Φ1400×3000 2台 板Q235-B δ=10 10 分气包 Φ325×1600 1台 板Q235-B δ=8 11 甲醇过滤器 Φ350×1200 1台 不锈钢SUS304δ=5 12 尾气液封槽Φ1200×1200 1台 板Q235-B δ=5 13 水槽 Φ1900×2500 2台 板Q235-B δ=5 14空气过滤器Φ1200×12001台板Q235-B δ=5(二)、储罐设备: (三)、标准设备序号 名称型号 数量材质 备注1 甲醛储罐Φ8400X9000500 m 31台 材料Q235-B ,δ=4×5×6,内加热内防腐PF-01专业防腐涂料 6遍2 甲醇储罐 Φ8400X9000500 m 31台 材料Q235-B δ=4×5×63 甲醛中间槽 Φ4200X450060 m 32台 材料Q235-B δ=4内防腐PF-01专业防腐涂料 6遍 4甲醇中间槽 Φ4200X450060 m 32台材料Q235-B δ=4序号名称型号数量技术参数备注1 一塔循环泵IHWB125-160B 2台160m3/hH=21m 15KW(防爆型)上海百亨特2 二塔循环泵IHWB80-160B 2台56m3/h H=21m5.5KW(防爆型)上海百亨特3 甲醛成品泵IHWB65-125(I)2台50m3/h H=20m 5.5KW(防爆型)上海百亨特4 甲醇卸车泵IRWB65-125(I)1台50m3/h H=20m5.5KW(防爆型)上海百亨特5 甲醛装车泵IHWB65-125(I)A1台45m3/h H=16m 4 KW(防爆型)上海百亨特6 三塔循环泵IHG65-100(I)1台50m3/h H=12.5m 3KW(防爆型)上海百亨特7 热水循环泵IRWB80-100(I)A2台89m3/hH=10m4KW(防爆型)上海百亨特8 三塔加水泵QDL1.2-30 1台 1.2m3/hH=24 0.55KW(防爆型)济宁勃瑞特9 汽包上水泵QDL2.4-110 2台 2.4m3/hH=88m 1.5KW(防爆型)济宁勃瑞特QDL3.6-110 1台 3.6m3/hH=88m 2.2KW(防爆型)济宁勃瑞特10 甲醇上料泵QDL3.6-30 2台 3.6m3/hH=24m 0.75KW(防爆型)济宁勃瑞特11 冷却水循环泵IRWB200-315A 2台240m3/h H=24m 22KW上海百亨特12 罗茨风机L72WD 1台76.1m3/min 49KPa 90KW,Y315S-6(防爆电机)出口带消音器章丘13 一塔板式换热器BR1.0-1302台130*2﹦260 m214 二塔板式换热器BR0.5-601台60 m215 冷却塔DBNL3-400 m31台400 m2/h 11KW16 一二塔不锈钢玻纹填料180、250型Φ1600、Φ1400浙江滋溪填料厂17 车间电器配4万吨1套18 自动化仪表DCS电脑自控1套配70路控制点、防爆接头、二次低压配电柜、6台变频器4套调节、7热电阻、5热电偶、6磁翻板液位计、屏蔽线浙大中控主机21 反渗透水处理器FNII-8BS 1台4T/h22 催化剂电解银70公斤99.99九、安全技术甲醛装置的原料和成品均系有毒、易燃、易爆物品,而成品中又含有少量甲酸,属有机腐蚀性液体,故在生产中必须采取有效的劳动保护和安全措施,以保护工人的安全。

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