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1、银催化剂法和铁钼催化剂法生产甲醛的比较 王彦明 姜德双 (黑龙江省哈尔滨气化厂 154854) 1 甲醛主要生产方法 甲醛(HCHO)几乎都是采用甲醇(CH3OH)空 气氧化制取. 甲醇空气氧化生产甲醛反应式: CH3OH + 1P2O2HCHO + H2O CH3OHHCHO + H2 按所用催化剂类型分为2类. 1. 1 铁钼催化剂法 用Fe2O3,MoO3作催化剂,还常加入铬和钴的 氧化物作助催化剂,甲醇与过量空气混合,经净 化,预热,在320～380℃温度下反应生成甲醛. 铁钼法工艺路线以瑞典Perstorp公司为典型. 1. 2 银催化剂法 用银丝网或
2、铺成薄层的银粒为催化剂,控制 甲醇过量,反应温度约为600～720℃.银法工艺 路线以德国BASF公司为代表. 2 2种催化剂法甲醛生产对比分析 2. 1 铁钼催化剂法甲醛生产特点 采用铁钼催化剂法工艺路线的装置生产能力 较大,甲醇转化率高于银催化剂法,可达95 %～ 99 % ,甲醇单耗低,不需蒸馏装置,可以生产高浓 度甲醛,甲醛成品中含醇量低,催化剂使用寿命 长,但是铁钼法生产一次性投资大,电耗高,过氧 化时甲酸含量增加. 2. 2 银催化剂法甲醛生产特点 银催化剂法工艺简单,投资省,调节能力强, 产品中甲酸含量少,尾气中含氢,可以燃烧,但是 甲醇的转化率低,单
3、耗高,催化剂寿命短,对甲醇 纯度要求高,甲醛成品中甲醇含量高,适宜生产低 浓度甲醛. 2. 3 银法与铁钼法生产工艺部分参数对比 银法与铁钼法生产工艺部分参数对比见表1. 由表1可以看出,银法在爆炸上限操作,原料 表1 银法与铁钼法生产工艺部分参数对比 项目铁钼法工艺银法工艺 甲醇单耗P(kg t- 1)420～440460～480 反应温度P℃340～380620～720 催化剂寿命P月16～185～7 甲醛收率P%91～9588～92 甲醛浓度P%37～55≥37 产品中醇含量P%0. 5～1. 54～8或更高 催化剂失活原因Mo升华Ag粒烧结,Fe,S杂质中毒
4、 对毒物敏感程度不敏感敏感 混合气中甲醇浓度较高,设备负荷大,对工艺流程 要求低,因而建厂投资较低.但由于银法在600 ℃以上高温反应,银催化剂银晶粒容易长大,加上 银催化剂对毒物(Fe,S)极为敏感,因而催化剂寿 命短.铁钼催化剂活性高,寿命长,对毒物不敏 感,单耗低,产品甲醛浓度高,含醇低,特别适用于 作树脂,聚甲醛,脲醛及医药的原料. 虽然铁钼法工艺路线一次投资大,且因合成 过程中循环空气量较大而使电耗稍高,但是因铁 钼化法适宜生产高浓度甲醛,在制取甲醛的下游 产品时可以直接利用,不必浓缩,免去了稀醛浓缩 增加的设备及动力消耗费用,也节省了对生产中 产生的大量
5、含醇废水的处理而花费的各项费用. 就总体效益来讲,直接生产浓甲醛与先生产稀甲 醛再浓缩成浓甲醛比较无论是投资费用还是从环 境污染与治理来讲,都合理得多. 目前国内甲醛行业除了山东德州,云天化,成 都金象等几个厂家采用铁钼法生产甲醛,基本上 都采用银法工艺路线生产37 %低浓度甲醛,不生 产高浓度甲醛.在甲醛的下游产品生产中都是通 过把37 %稀甲醛浓缩成50 %以上的浓甲醛后再 进一步利用.在稀甲醛浓缩过程中除了要消耗大 量的动力,还要产生大量的含醇废水,加重了环境 污染,而且使甲醛的下游产品成本居高不下,难以 7 小氮肥 2002年 第1期 1995-2005 T
6、singhua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 湿法脱硫专用 PZS—Ⅲ型溶液氧化再生喷射器 此自吸空气喷射器是脱硫溶液理想的氧化再生专用设备,具有再生氧化效率高,硫泡沫浮选好的特 点.在各类湿法脱硫氧化再生槽中配置此喷射器,均能获得良好的经济效益,尤其是能明显提高脱硫效 率,大幅度降低化工物料消耗. 该喷射器不但易安装,便操作,好清理,寿命长,而且能防止喷射器在关停时反喷液,并且喷射出的气 液在槽内能自旋. 此喷射器在几十家中,小氮肥厂和煤气厂近10年的应用,证明其性能处于同类产品的先进水平. 当此喷
7、射器喷头内液压为0. 45 MPa时, PZS—Ⅲ型"30型再生液量为55 m3Ph ,自吸空气量可达300 m3Ph ; PZS—Ⅲ型"24型再生液量为35 m3Ph ,自吸空气量可达190 m3Ph(此吸气量为EMG中速风表实测指 示值). 为保证用户获得理想效果,我厂有脱硫专业工程师可提供有关安装,使用技术咨询及现场指导. 我们的宗旨是:技术先进,质量保证,服务周到,价格合理,交货按期. 我们热忱欢迎各厂来人,来函洽谈. 单 位:北京延康精密铸造厂 联系人:冯 坤 厂 址:北京市延庆县康庄火车站东北2里邮 码:102101 厂 长:冯广会电 话:(010)69131180
8、 开户行:延庆建行帐 号:2630064108 与国外同行竞争. 3 甲醛生产2种工艺经济性比较 根据国内正阳河甲醛厂,上海溶剂厂,佳木斯 化工五厂等银法和铁钼法甲醛装置的考察所得数 据,总结分析了2种催化剂生产甲醛工艺路线的 大致成本构成,供业内人士参考. 建设规模均按3万tPa甲醛(浓度37 %)生产 能力计算,铁钼法采用进口催化剂,设备国内配 套,建设投资暂按1 400万元计,银法以电解银为 例,每4个月再生1次,建设投资按300万元计. 大致经济分析见表2. 从表2中看出若选择铁钼法甲醛生产工艺, 投资若不超过1 400万元,综合成本比银法甲醛 也只多32
9、 53元.而且可以开展后续高附加值产 品的加工生产以便真正发挥铁钼催化剂法生产甲 醛的优势.另外若采用成都西南化工研究院的铁 钼催化剂,国内设计配套装置,投资会相对下降, 成本也会与银催化剂生产甲醛成本接近,对开发 甲醛下游产品更加有利. 表2 铁钼催化法与银催化法2种工艺生产 1 t 37 %甲醛成本分析 项目 铁钼法银法 消耗定额 成本P 元 消耗定额 成本P 元 原料及 水电单价 原料 甲醇0. 44 t7920. 46 t828 甲醇 1800元Pt 催化剂30g进口1156g4. 2 公用工程 吸收用软水0. 2 t40. 4 t8
10、 除盐水 20元Pt 循环水40t635t5. 25 循环水 0. 15元Pt 电耗90kWh3640kWh16 电0. 4 元PkWh 蒸汽 回收 0. 6 t - 13. 2自给0 蒸汽 22元Pt 设备折旧 (按15年) 31. 16. 7 修理费 (设备费3%) 143 贷款利息 (6. 21 %计) 28. 986. 21 工资福利 及其它 (80人)32(80人)32 人月均 1000元 成本合计941. 89909. 36 注:表内公用工程及原料消耗数据参照哈尔滨气化厂及正阳河甲 醛厂 8 小氮肥 2002年 第1期
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