铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺和过程控制分析.pdf

第42卷 第3期 化 工 技 术 与 开 发 V01．42 No．3 2013年 3月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Mar．2013 铁钼法甲醇氧化制甲醛工艺及过程控制分析 郝吉鹏 (西南石油大学化学化工学院，I~tllI成都 610500) 摘 要：以实际生产中的铁钼法甲醇氧化制甲醛装置为基础 ，介绍了铁钼法的生产工艺流程，并分析了该工艺装 置在实际运行中存在的一些问题及其改进途径，同时对生产过程控制中，在装置开车时和稳定运行中有较大外界干 扰引起某些工艺参数急剧变化时，如何对其进行陕速的最优过程控制进行了分析并给出了一些经验性的建议。 关键词：甲醇；铁钼法；甲醛；过程控制 中图分类号：TQ224．12*2 文献标识码：B 文章编号：1671-9905(2013)03-0058-04 甲醛作为一种大宗的有机化学品，工业上广泛 的饱和水蒸气供应，被汽化后的甲醇进入气体冷却 用于生产酚醛树脂、脲醛树脂等热固性树脂 ，以及 器(列管式换热器)的壳侧 ，与由鼓风机送入的新鲜 新戊二醇、季戊四醇、l，4．丁二醇等多元醇和六亚 空气和部分循环的吸收塔尾气相混合 ，混合气在气 甲基四胺 (乌洛托品)、亚 甲基二苯基二异氰酸酯 体冷却器内与反应后的高温气体换热，然后进入 甲 (MDI)、聚甲醛 (POM)、多聚甲醛等化工产品，其 醇反应器(列管式固定床反应器，由13710根列管， 37％的工业水溶液 (又称福尔马林)可直接用于防 每根列管长度为80cm，内径为2．2cm，列管 内装填 腐剂，因此，其在化工、木材加工、涂料、医药、塑 催化剂，分为3层：顶部为惰性陶瓷环，中间为惰性 料、农药、医学等行业具有重要用途。虽然 由甲烷 和新鲜催化剂混合物，底层为新鲜催化剂)，反应器 直接选择性氧化或由甲醇直接脱氢制甲醛是较为理 内催化剂床层的温度由反应器的列管间隙内高速流 想的途径，但其催化剂性能及生产过程控制技术都 动的导热熔盐(由53％硝酸钾、40％亚硝酸钠、7％ 未达到工业应用的水平。目前，工业生产中主要通 硝酸钠组成，熔点为 142oC)维持，导热熔盐温度 由 过甲醇氧化脱氢生产甲醛，根据所使用催化剂的不 位于反应器中心的蛇型盘管换热器内的脱盐水汽化 同，可以将其分为以银为催化剂的甲醇过量法和以 带走热量维持，脱盐水由高压补水泵供应，产生的中 铁钼氧化物为催化剂的空气过量法，两种生产方法 压蒸汽通往汽包，汽包内的蒸汽一部分输送到甲醇 的一些主要性能指标的比较见表 1ll～】。 蒸发器，其余作为外供蒸汽。由甲醇反应器反应后 本文介绍了一种铁钼法生产工艺流程，并分析 的高温混合气进入废热回收锅炉(翅片式换热器)， 了其在生产运行中存在的问题及改进措施，同时，根 废热回收锅炉内产生的中压蒸汽通往汽包 ，降温后 据对生产装置的实际控制经验给出了一些在集散控 的高温混合气进入气体冷却器继续冷却，然后混合 制系统(Distributedcontrolsystem，DCS)对某些关键 气进入浓甲醛洗涤器被不断循环的高浓度甲醛溶液 工艺控制参数的控制失调情况下进行最优化干预调 吸收，被吸收后的含较低浓度甲醛的混合气进入吸 节控制的方法。 收塔系统(由3段吸收循环组成)与各段中不断循 环的低浓度 甲醛溶液逆流接触，I、Ⅱ、Ⅲ三段吸收 1 铁钼法甲醇氧化制甲醛生产工艺分析 循环的溶液温度依次降低，溶液温度由循环冷却水 1．1 生产工艺流程