甲醛生产工艺
第一节 甲醛生产工艺 1. 尾气循环工艺
甲醛生产传统工艺由甲醇蒸发、混合气过热、过滤、阻火后，甲醇进行氧化、吸收，生产的甲醛浓度可达37%。随着甲醛下游产品的开发和节能减排工作的开展，越来越多的企业希望把甲醛浓度提高，为此开发了尾气循环流程。其目的用尾气代替水蒸气带热，减少配料蒸汽量。由于系统中水份少了，甲醛浓度就可以大幅度提高至50%左右。并且副产蒸汽量也得到了提高。
尾气循环法流程图
2. 低转化无醇工艺
在传统的甲醇氧化生产中，甲醇氧化过程反应温度在650℃条件下进行，反应过程伴随着CO2、CO 等副反应生成。同时，成品甲醛中残留1%甲醇，这些都会增加甲醇的消耗。低转化无醇工艺就是将反应温度降低，减少副反应生成，而未转化的甲醇通过精馏加以回收。这样即降低甲醇消耗，又提高了甲醇浓度。
低转化无醇工艺流程图
3. 烟气循环工艺
尾气中除了CO2、CO 、CH4、CH2OH 、CH2O 外还有18-20%氢气，氢气在氧化时有还原作用，同时还会消耗甲
醇生成CH4等副反应。氢气存在还会抑制脱氢反应的进行，增加甲醇消耗量，因此我们开发了烟气循环工艺。 烟气主要成分是N2和CO2等惰性气体，甲醇转化时不参与反应，而且能抑制CO2、CO 、CH4、HCOOH 等生成：CO2能降至2.2-2.8%，CO 能降至0.1-0.3%，CH4能降至0.1-0.2%，合计节约甲醇8-10kg/t。同时烟气中含有5-10%过量氧气，能提高产量10-20%，副产蒸汽能提高10%，电耗下降4-6KW.h/t。
烟气循环工艺与其他工艺比较
烟气循环法流程图
综上所述，烟气循环工艺各项指标均优于其他工艺，是值得推广的一项新工艺、新技术。江苏恒茂机械制造有限公司拥有一大批熟悉生产、懂技术又勇于创新的工程技术人员。我们也愿意为各企业提供工程设计、制造、安装、调试、开车等全套服务。
4. 最新甲醛生产工艺（恒茂工艺）
尾气循环工艺和低转化无醇工艺都是在传统工艺基础上发展起来的，它的工艺路线：甲醇蒸发——过热——过滤——氧化——1#吸收塔——2#吸收塔（3#吸收塔）——尾气焚烧。该工艺流程长、设备多、能耗高、占地面积大。恒茂公司在多年生产实践的基础之上，吸收原工艺的长处，开发出一条拥有自主知识产权的专有技术——最新甲醛生产工艺。该技术将传统的设备设计成蒸发——氧化——吸收三台设备的新工艺，大大缩短了原流程，占地面积小、投资少，而且能够生产低醇、高浓度甲醛。 甲醛新工艺流程和特点：
(1)此工艺配置了空气洗涤塔，这对于净化空气确保原料气的清洁起到了至关重要的作用。洁净的饱和空气会降低系统阻力，提高电解银的转化率，十分有利于甲醛的生产。
空气经过洗涤后由鼓风机送入蒸发器。蒸发器为集蒸发、混合、过热、过滤于一体的组合式蒸发设备。甲醇、空气、配料蒸汽、尾气（烟气）按比例在蒸发器内混合均匀后送入氧化器。
(2)甲醇、空气、水蒸气、尾气在氧化器银催化剂作用下转化成甲醛。氧化器设一段换热段，其目的：①增大产气量、回收更多蒸汽。②提高氧化器出口温度，生产低醇高浓度甲醛。
(3)吸收塔设一台，塔内设精馏、吸收段使塔内形成浓度、温度梯度；既能防止甲醛聚合、又能生产高浓度甲醛并能回收甲醇。
(4)最终尾气由塔顶送入焚烧炉焚烧，焚烧后烟气经冷却后可返回蒸发器参与移热。 (5)热量综合利用率高。
①组合式蒸发器可以补加脱盐水，减少配料蒸汽消耗量。 ②利用吸收塔循环甲醛的热量来加热蒸发甲醇，节约蒸汽。
③“组合式蒸发器”可以大大缩短蒸发器至氧化器的距离，使设备更加紧凑、热损少。 ④焚烧炉排放气可以预热锅炉水或空气。副产蒸汽外送，整个装置热量得到综合利用。
最新甲醛工艺（恒茂工艺）流程图 第二节 铁钼法制甲醛
铁钼法甲醛生产是在甲醇-空气的爆炸下限以外操作，即在空气过量的条件下操作，故也称之为“空气过量法”。该反应在常压和250-400℃下进行，从而能使副反应减少、转化率增高、消耗降低。 1. 铁钼法工艺流程
铁钼法甲醇氧化反应按如下反应进行： 主反应
CH3OH + 1/2O2 → CH2O + H2O+ △H=-159KJ/mol 副反应
CH3OH + 3/2O2 → CO2 + 2H2O
CH3OH + O2 → CO + 2H2O CH3OH + O2 → HCOOH + H2O 2CH3OH → CH3OCH3 + H2O
铁钼法甲醛生产有空气压缩、反应、蒸汽发生和甲醛吸收等工序组成。
空气通过消音器与吸收二塔顶部循环尾气混合进入循环风机，加压后送到甲醇预蒸发器。
原料甲醇由罐区，通过甲醇泵打到蒸发器加热气化，同时与空气混合成原料气。蒸发器由二塔甲醛循环溶液提供热量。原料气再经过蒸发器过热后进入反应器。原料气在固定床反应器装有铁钼催化剂上发生反应。反应温度由导热油加热控制，反应过程中导热油冷凝时能副产蒸汽。生成的甲醛气体经过甲醇蒸发器盘管与原料气换热后冷却，然后进入吸收塔。循环液部分采出即为成品。
吸收二塔顶部出来的尾气，一部分返回风机入口，另一部分进入催化焚烧系统，副产蒸汽外送。 2. 铁钼法与银法的比较
(1)投资：铁钼法的投资比银法高50%
(2)甲醇单耗：由于银法为甲醇过量的条件下制得的，银法的甲醇单耗比铁钼法的单耗高5-10kg 。 (3)能耗：铁钼法动力消耗比银法大2.3倍，而副产蒸汽量与恒茂的银法甲醛几乎差不多。
(4)催化剂寿命：银法在650℃以上高温反应，银催化剂寿命一般在3个月左右，铁钼催化剂活性高，一般使用期为6-12个月。
(5)产品质量：银法与铁钼法都能得到低醇高浓度甲醛。甲醛浓度≥50%，甲醇含量≤0.5%。 铁钼法消耗指标
注：消耗定额折合成37%甲醛计
铁钼法工艺流程图