1、石油化工教研室石油化工教研室1甲醛的生产甲醛的生产二、二、银催化法银催化法生产甲醛生产甲醛三、三、铁钼催化铁钼催化法生产甲法生产甲醛醛一、一、甲醛概甲醛概述述甲醛的生产甲醛的生产石油化工教研室石油化工教研室2以铁、钼、钒等氧化物为催化剂以铁、钼、钒等氧化物为催化剂该法采用空气过量该法采用空气过量、甲醇浓度低于爆炸、甲醇浓度低于爆炸极限下限（极限下限（6.7%），由于甲醇浓度低，），由于甲醇浓度低，必然使设备效率降低，设备庞大，动力必然使设备效率降低，设备庞大，动力消耗大，产物被惰性气体稀释，分离困消耗大，产物被惰性气体稀释，分离困难。但由于该法是强放热反应，且反应难。但由于该法是强放热反应，且
2、反应温度低，对所产生的蒸汽余热的利用率温度低，对所产生的蒸汽余热的利用率高，所以该法成本与银法相比并不高。高，所以该法成本与银法相比并不高。同时铁钼法转化率高，主产率高。同时铁钼法转化率高，主产率高。概述概述甲甲醛醛概概述述1甲醛的甲醛的性质和用途性质和用途2 甲 醛 的 甲 醛 的生产方法生产方法性质性质用途用途低级烷烃氧低级烷烃氧化制甲醛化制甲醛 甲醇空气催甲醇空气催化氧化制甲化氧化制甲醛醛 铁钼法铁钼法 银法银法 甲醛甲醛常温下是无色而具有特殊气味的气体，常温下是无色而具有特殊气味的气体，易溶于水。甲醛蒸气与空气能形成爆炸性易溶于水。甲醛蒸气与空气能形成爆炸性混合物。混合物。甲醛是重要的
3、基本有机化工原料，甲醛是重要的基本有机化工原料，主要用于生产脲醛、酚醛、三聚氰主要用于生产脲醛、酚醛、三聚氰胺、甲醛树脂、聚甲醛以及多元醇、胺、甲醛树脂、聚甲醛以及多元醇、异戊二烯、乌洛托品、尼龙等。异戊二烯、乌洛托品、尼龙等。以银为催化剂以银为催化剂 该法采用在爆炸上限操作，原料该法采用在爆炸上限操作，原料气中甲醇浓度较高，设备效率提气中甲醇浓度较高，设备效率提高，所以基建投资较低。但是由高，所以基建投资较低。但是由于银法在于银法在600以上的高温下操作，以上的高温下操作，银粒易熔结增大，加之对毒物很银粒易熔结增大，加之对毒物很敏感，所以催化剂易失活。同时敏感，所以催化剂易失活。同时反应温度
4、高，副反应增加，导致反应温度高，副反应增加，导致甲醇单耗比铁钼法高。另外，由甲醇单耗比铁钼法高。另外，由于甲醇过量，反应时间短，转化于甲醇过量，反应时间短，转化率低，这样产品中未反应的甲醇率低，这样产品中未反应的甲醇含量高，这对甲醛下游产品的合含量高，这对甲醛下游产品的合成极为不利，必须分离精制。成极为不利，必须分离精制。石油化工教研室石油化工教研室3二、银催化法生产甲醛二、银催化法生产甲醛（二）（二）工工艺条件艺条件（三）（三）工艺流工艺流程程（一）（一）反应反应原理原理银催化法生产甲醛银催化法生产甲醛石油化工教研室石油化工教研室4（一）（一）反应原理反应原理主 反 应：CH3O H+1/2
5、O2 H C HO+H2O CH3OH HCHO+H2 副反应：CH3OH+H2 CH4+H2O CH3OH+O2 HCOOH+H2O CO+2H2O 石油化工教研室石油化工教研室52反反应压力应压力4反反应混合应混合气组成气组成5原原料气纯料气纯度度 3反反应时间应时间1反反应温度应温度工艺条工艺条件件（二）（二）工艺条件工艺条件反应时间增长，有反应时间增长，有利于甲醇转化率提利于甲醇转化率提高，但深度氧化分高，但深度氧化分解、完全降解氧化解、完全降解氧化副反应随之增多，副反应随之增多，因此采用快速反应，因此采用快速反应，接触时间约为接触时间约为0.1s左右。左右。反应温度反应温度在在600
6、640之间之间 生产中采用常压生产中采用常压操作，反应压力操作，反应压力为为0.02MPa左右左右（能克服流程阻（能克服流程阻力即可）。力即可）。水蒸气与甲醇水蒸气与甲醇的摩尔比约为的摩尔比约为1.61。甲醇与氧的摩甲醇与氧的摩尔比是尔比是10.37左右左右 空气应经过滤，以除去固空气应经过滤，以除去固体杂质，并在填料塔中用体杂质，并在填料塔中用碱液洗涤以除去碱液洗涤以除去SO2和和CO2。为除去。为除去Fe（CO）5，可将混合气体在反应前于可将混合气体在反应前于200300通过充满石英通过充满石英或瓷片的设备进行过滤。或瓷片的设备进行过滤。石油化工教研室石油化工教研室6（三）（三）甲醇氧化制
7、甲醛的工艺流程甲醇氧化制甲醛的工艺流程 1-甲醇高位槽；甲醇高位槽；2-甲醇过滤器；甲醇过滤器；3-蒸发器；蒸发器；4-过热器；过热器；5-阻火器；阻火器；6-空气过滤器；空气过滤器；7-鼓风机；鼓风机；8-过滤器过滤器9-氧化器；氧化器；10-第一吸收塔；第一吸收塔；11-第二吸收塔；第二吸收塔；12、13、14、15-冷却器；冷却器；16-甲醇泵；甲醇泵；17、18-循环泵循环泵石油化工教研室石油化工教研室7三、铁钼催化法生产甲醛三、铁钼催化法生产甲醛（二）（二）工工艺条件艺条件（三）（三）工艺流工艺流程程（一）（一）反应反应原理原理铁钼催化法生产甲铁钼催化法生产甲醛醛石油化工教研室石油化
8、工教研室8（一）（一）反应原理反应原理铁钼催化法生产甲醛的主反应与银催化法相同。铁钼催化法生产甲醛的主反应与银催化法相同。副反应为：2CH3OH+3O2 2CO2+4H2O 2HCHO+O2 CO+H2O 2HCHO+O2 HCOOH 石油化工教研室石油化工教研室9（二）（二）工艺条件工艺条件工艺条件工艺条件1反应温度反应温度2原料配比原料配比3接触时间接触时间铁铁-钼催化剂导热性能差，钼催化剂导热性能差，不耐高温，必须严格控制不耐高温，必须严格控制反应温度。工艺上要求操反应温度。工艺上要求操作温度比催化剂允许的最作温度比催化剂允许的最大使用温度（即制备时焙大使用温度（即制备时焙烧温度）低烧温
9、度）低2040，即，即在在380以下操作。以下操作。工业上通常采用在甲工业上通常采用在甲醇和空气混合物爆炸醇和空气混合物爆炸区下限浓度的最高值区下限浓度的最高值下进行安全生产，即下进行安全生产，即原料中甲醇的操作浓原料中甲醇的操作浓度一般应在度一般应在6%（体积）（体积）左右。左右。在铁在铁-钼催化剂上用过量钼催化剂上用过量空气氧化甲醇，适宜于空气氧化甲醇，适宜于在高空速条件下进行，在高空速条件下进行，常用的接触时间为常用的接触时间为0.20.5s。石油化工教研室石油化工教研室10（三）铁钼催化法甲醛生产工艺流程（三）铁钼催化法甲醛生产工艺流程 1-气化器；气化器；2-反应器；反应器；3-废热锅炉；废热锅炉；4-冷却器；冷却器；5-吸收塔吸收塔
