1、甲醛与甲醇 2004年第6期(总第129期) 尾气循环银法甲醛生产工艺 薛琪 (江阴市华燕石化机械装备有限公司 江苏 214406) 1 引言 我国银法甲醛生产几十年历程可分两个阶 段。 第一阶段 20世纪5060年代，采用浮石 银催化剂，由甲醇氧化脱氢制得甲醛水溶液，此 法能耗大，物耗高，平均单耗在540Kgt左右。 第二阶段 20世纪70年代至今，以电解 银催化剂为主体的银法生产甲醛技术。这一阶段 中国甲醛工业在同行共同努力下，无论在产能、 生产技术，还是在设备、节能和自动控制等都有 了较大提高和发展。由于改进工艺及设备，采用 新材料、新技术，使甲醛生产装置由原来的“耗 汽型”变成“不耗汽
2、型”和“外供蒸汽型”，能 耗大幅降低，物耗也由原540Kgt降至现455Kgt 较好水平，但同铁法相比仍有很大差距。如不在 催化剂制备、化工工艺及关键设备上继续深化改 革的话，那就很难再降耗，并生产出高浓度、高 品质的甲醛系列产品。 2尾气循环法生产介绍 2000年江阴市华燕石化机械装备有限公司 引进国外先进银法甲醛生产技术“甲醛尾气循环 法”，其生产线在广东番禺海王化工有限公司投 入运行，经双方共同努力，终获成功，取得满意 结果：产品中，甲醛含量37，甲醇含量在08 以下，甲酸含量为0002,4)005，质量超过国家 优级品标准，生产单耗长期保持0445tt左右， 最低达0438tt。我公司
3、在广东榕泰实业股份有限 公司的5万ta生产线上采用了新型银催化剂， 已使用达4个月，其中因故停车8次，最长达8 小时，未对催化床采取任何措施，但复车后产品 质量、产量仍同初始一样，创下了我国银法甲醛 生产工艺重复开车稳定的先例。 3尾气循环法技术 31 现状 该工艺是目前国内银法生产甲醛装置中最 为先进的一种。它在设备结构、催化剂、制取、 工艺路线和控制系统上都比传统工艺有明显的 优势，也是银法制取高浓度甲醛的唯一途径。我 国现有该工艺装置十余套，其中有近三分之二采 用我公司的设备和技术。另外，还有近十套采用 我公司的设备和技术的装置，正在包括四家大型 企业在内的多家企业中建设。由于该方法的单
4、耗 低、设备寿命长、控制系统完备和产品的可选择 性，已为不少企业列为优选的方法。 32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，并补充适量的水蒸汽进 入混合器。当生产转入正常后，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反应温度，原料气经氧化 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。 33工艺特点 a甲醇通过加热汽化为甲醇气体。控制系统 按其氧醇比
5、控制反应温度，使反应在最佳状态下 进行。工艺上采用尾气循环法，将部分反应热量 由循环气带走，而传统工艺路线是将反应热全部 由配料蒸汽带走。由于采用了尾气循环法，这样 就可能制取37以上的不同浓度的工业甲醛，以 满足不同下游产品的需要。 b主反应器一一氧化反应器的结构完全不 同于过去任何一种氧化反应器。解决了长期困惑 技术人员没有解决的氧化器余热锅炉段的应力 腐蚀和汽蚀现象，大大延长了氧化器的使用寿 命。另外，由于该设备在换热管内设有传热效果 极佳的插入件，缩短了反应气在高温区的停留时 间。从而降低了副反应。最终结果是取得了降低 作者简介：薛琪(1975一)，男，工程师。现任江阴市华燕石化机械装
6、备有限公司总经理，曾主持多套甲醛生产装置的设计、制造、开工 和试车工作。 维普资讯 http:/ 甲醛与甲醇 2004年第6期(总第129期) 单耗的效果。 C新工艺所用的催化剂为结晶银催化剂。此 种催化剂在电解过程中直接控制颗粒度，催化剂 后期制作方便。由于这些原因操作工只需1人即 可。另外催化剂比表面大，机械强度高，且不易 熔结，从而延长了使用寿命，减少更换催化剂的 麻烦。 d过滤器采用新型过滤材质，过滤效果好 (03am的威力997被截留)；过滤介质阻小 (一般初始阻力降25mm水柱左右终止压力降 约50mm水柱左右)，提高了装置的生产能力，并 减少了更换过滤介质的污染。 e吸收系统设计
7、完善。塔内填料全部采用不 锈钢波纹规整填料。比表面大、孔隙率大，有利 吸收。1 塔中部增设槽式分布器，使塔顶喷淋液 再分布。2 塔实际上为2、3塔的组合体，塔顶增 设泡罩层，使它具有四个浓度梯度和四个温度梯 度有利吸收。即使在生产高浓度甲醛时，也能保 证有良好的吸收效率。 f装置在100负荷生产时，其尾气排放量为 5000Mh。工艺上采用尾气处理器将这部分有污 染的气体燃烧掉，并通过换热器使热量转换为可 用的蒸汽。尾气处理器的结构采用双套管型。 g先进的DCS控制系统，使现场的监控点集 中在显示屏上，反应部分一个界面、吸收系统一 个界面，操作时十分直观。该系统共有：压力检 测点9个；流量显示点
8、5个；液位显示点5个； 温度显示点l5个；可调系统13个。操作员可通 过DCS系统能及时了解和处理生产中发生的情 况，并通过设置的最佳氧醇比和配料浓度等各种 参数，有效控制装置在正常状态中运行，使生产 始终处于良好的生产条件中。鼓风机采用变频调 速，节约能源。 h由于装置采用DCS系统控制，操作是在完 全自动化中进行，如遇特殊情况系统会自行进行 安全停车。这样的操作条件还可适当减少操作人 员，一般情况操作工每班2人，质检员每班1人。 i电器部分的设计和安装应严格按甲类防 爆区域的要求进行。动力设备应选防爆电机或采 取隔离措施。照明选用防爆灯，所有设备包括厂 房必须有静电带和接地装置。 4环境排
9、放物及处理方法 41 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。 表1废水(废液)污染源 污染源名称 生产量td 主要成份 排放规律 去向 地面冲洗水 13 间歇 厂污水处理池 生活污水 13 连续 厂污水处理池 初期雨水 13 间歇 厂污水处理池 前期清洗液入贮槽回用，后期清洗液 吸收设备清洗水 10(排放时) 甲醛 设备检修时 入厂污水处理站 蒸发器残液 3(排放时) 甲醇 间歇 排入地下事故贮槽贮存回用 废电解液 005 硝酸银、硝酸 间歇 自行回收或送有色金属冶炼厂回收 42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。 表2固废污染源 发生量 污染源名称 主要成份 去向 (ta) 加热处理后回 甲醛槽沉淀 15 多聚甲醛 用或出售 回收处理或送 电解槽沉淀 01 银、污泥 冶炼厂回收 生活污水 送环卫清洗 12 43噪声 本工程噪声主要源于鼓风机、泵等运转设 备。 表3设备噪声一览表 数量 声压级 噪声源 排放工况 (台) dB(A) 空气鼓风机 2 连续 80 冷却塔风机 0 连续 0 泵 7 连续 70 泵 3 间歇 70 维普资讯 http:/ 本文共4页，欲获取全文，请点击链接http:/
