年产3万吨甲醛工艺设计

年产3万吨甲醛工艺设计内容摘要：

................................................. 38 主要定型设备选型 ............................................................................................ 39 上料泵（两台） ...................................................................................... 39 鼓风机（两台） ...................................................................................... 39 炉给水泵（两台） ................................................................................... 39 塔循环泵（两台） ................................................................................... 39 塔循环泵（两台） ................................................................................... 39 品泵（两台） .......................................................................................... 39 6 主要工艺管道计算及选型 ........................................................................................... 40 主要工艺管道计算及选型 .................................................................................. 40 空气吸入管（空气过滤器→风机口） ....................................................... 40 空气压出管（风机口→蒸发器） .............................................................. 40 二元气体管（蒸发器→过热器） .............................................................. 40 三元气体管（过热器→氧化器） ............................................................... 40 产品气管（氧化器→塔底） ..................................................................... 41 一塔顶出气管（一塔底→二塔底） .......................................................... 41 尾气管（二塔顶→尾气处理车间） .......................................................... 41 配料蒸汽管（蒸汽分配缸→过热器前） ................................................... 41 甲醇管（原料泵→蒸发器） ..................................................................... 42 甲醛管（一塔循环管→成品槽） ............................................................ 42 工艺管道（软水管→二塔顶） ................................................................ 42 一塔循环管（一塔底→一塔顶） ............................................................ 43 二塔循环管（二塔底→二塔顶） ............................................................ 43 主要工艺管道汇总表 ......................................................................................... 43 7 安全与“三废”处理 .................................................................................................. 43 工艺物料特性及防护措施 ................................................................................... 44 三废处理 .......................................................................................................... 44 废气处理 ................................................................................................. 44 废水处理 ................................................................................................. 44 噪声防治 ................................................................................................ 45 8 技术经济初步评估甲醛及市场 .................................................................................... 45 产品甲醛及原料市场分析 ................................................................................. 45 甲醛及原料市场价格分析 ....................................................................... 45 甲醛市场的供求分析 ............................................................................... 45 甲醛市场未来分析 ................................................................................... 46 经济效益初步梳算 ............................................................................................ 46 湖南科技大学 2020 届本科生毕业设计（论文） 4 投资估算 ................................................................................................. 46 生产成本和销售收益的估算 ..................................................................... 46 销售收益估算 .......................................................................................... 47 经济 效率评估 .......................................................................................... 47 结束语 ........................................................................................................................... 49 主要参考文献 ................................................................................................................. 50 湖南科技大学 2020 届本科生毕业设计（论文） 1 前言 甲醛是重要的有机化工基础原料，是甲醇最重要的衍生物产品之一，甲醛的用途 十 分 广泛，主要用于生产脲醛、酚醛、聚甲醛和三聚氰胺等，也用于生产医药产品、农药和染料以及消毒剂、杀菌剂、防腐剂等。 目前甲酴的生产均采用甲醇为原料，银催化剂，经空气氧化得到，其浓度为 37%左右，其余为水，含甲醛 40%、甲醛 80%的水溶液叫做福尔马林，是 常 用的杀菌剂 和防腐剂。 甲醛是脂肪族中的最简单的醛，化学性质十分活泼。 甲醛最早由俄国化学家 于 1895 年通过亚甲基二乙酯水解制得。 1868 年， 使用铂催化剂，用空气氧化甲醇合成了甲醛，并且确定了它的化学特性。 1886 年 Loews 使用铜催化剂和 1910 年 Blank 使用银催化剂使甲醛实现了工业化生产。 1910 年，由于酚醛树脂的开发成功，使甲醛工业得到了迅猛的发展。 随着甲醛工业生产的不断扩大和甲醛产品的深入研究，其生产工艺的日渐完善，对甲醛生产设备的要求也在不断提高。 工业甲醛生产典型的有机合成工艺，在我国已有近五十年的历史。 我国的甲醛生产技术无论在装置技术、催化剂的改进、还是余热利用方面都已有了长足的进步，其主要技术经济指标已过到国际上同类生产工艺先进水平。 从我国甲醛的生产现状看，结合毕业实习的相关内容，此设计采用的是银催 化剂氧化生产甲醛的生产工艺流程。 在整个设计过程中，按照设计任务书的要求，对年产 3 万吨甲醛装置进行了完整的物料衡算 与热量衡算 ，对工艺过程中的主要设备进行了较为详细的工艺计算，同时也对装置的技术 经济状况 进行了初步估计。 由于本人能力有限，加上时间较为 仓促，在整个设计中难免有错误和不足之处，敬请老师和同行批评指正。 湖南科技大学 2020 届本科生毕业设计（论文） 1 1 绪论 我国甲醛工业的发展过程 我国甲醛工业的发展大致可分为三个阶段。 起步阶段 20 世纪 5060 年代，以浮石银作催化剂的银法生产甲醛 是我国甲醛 工 业的起步阶段。 我国第一套甲醛生产装置是 1956 年 9 月由前苏联专家设计指导在上海溶剂厂兴建，设计能力仅为 万吨 /年，采用浮石银作催化剂。 1957 年 1959 年吉林化肥厂等三家企业相继建立了甲醛生产装置，上海溶液剂厂也将 万吨 /年的装置扩大到 1 万吨 /年。 但到 50 年代末，我国工业甲醛的生产量仍然还不足 4 万吨（ 37%CH2O），产品主要用于生产乌洛托品等。 1965 年 1969 年，由于合成纤维和木材加工工业的发展，甲醛需求量增加，北京维尼纶厂、苏州助剂厂等一批采用浮石银作催化剂的甲醛生产装置先后投产，到 60 年代末生产厂达到 10 家，总生产能力扩大到 10 万吨 /年。 60 年代后期由于开发聚甲醛树脂等对浓甲醛的需要，又自行开发了“铁钼氧化物”催化剂，吉林石井沟联合化工厂、安阳塑料厂先后采用“铁钼氧化物” 催化剂生产甲醛，但由于催化剂性能不佳和工艺落后以及安全性差等原因未能长期生产。 发展阶段 上世界 7080 年代的以电解银催化剂为主体的银法生产甲醛是我国甲醛工业日趋成熟的发展阶段。 20 世纪 70 年代以后，我国甲醛工业无论在产能、 生产技术还是在设备 、 节能和自动控制等方面都有了较大的改进和提高。 随着反应热和尾 气的燃烧热的利用，使甲醛生产装置由原来的“耗汽型”变成为“不耗汽型”或“外供蒸汽型”装置，至 70 年代末我国甲醛工业的产量接近 40 万吨 /年。 20 世纪 80 年代以后，由于木材加工业和甲醛下游产品发展的需要，我国甲醛工业又有了较大的发展，至 80 年代末生产甲醛厂家达 51 家，总生产能力超过 80 万吨 /年。 快速增长阶段 20世纪 90年代至今的银法。