甲醛的生产-任务3

有机化工生产技术银催化法生产甲醛生产原理催化剂工艺条件1324工艺流程组织（1）CH3OH+1/2O2

HCHO+H2O△Hθ298K=-159kJ/mol（2）CH3OH

HCHO+H2

△Hθ298K=284.2kJ/mol（3）H2+1/2O2H2O△Hθ298K=-248.2kJ/mol主反应副反应（1）2CH3OH+3O22CO2+4H2O（2）2HCHO+O2

CO+H2O（3）2HCHO+O2HCOOHCO2、COHCOOH生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织（1）CH3OH+1/2O2

HCHO+H2O△Hθ298K=-159kJ/mol（200℃）（2）CH3OH

HCHO

+H2

△Hθ298K=284.2kJ/mol（600℃）（3）H2+1/2O2H2O△Hθ298K=-248.2kJ/mol反应⑴：放出的热量使催化床温度升高，反应加快。反应⑵：控制反应床的升温。反应⑶：促使反应⑵向生产甲醛的方向移动，提高甲醇转化率。

原料混合气中加入部分水蒸气，移出反应热，稳定反应温度（1）2CH3OH+3O22CO2+4H2O（2）2HCHO+O2

CO+H2O（3）2HCHO+O2HCOOH消耗原料降低产物收率影响反应温度应设法减少其发生。生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织Ag催化剂电解银催化剂浮石银催化剂制备方法：将天然浮石颗粒用HNO3处理，除去铁杂质后，浸于AgNO3溶液中煮沸、蒸发。将载有硝酸银的浮石在高温下焙烧、分解制得。反应式：2AgNO3→Ag2O+NO2+NO+O2特点：催化剂的比表面积大，抗毒化能力强

活性较高（甲醇转化率84%、选择性88%）制备过程中产生有害气体，酸处理易灼伤人逐步被淘汰！！！生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织Ag催化剂电解银催化剂浮石银催化剂制备方法：Pt金属作为阳极，纯Ag板作为阴极，将含硝酸的AgNO3水溶液置电解槽中，通直流电进行电解，生成金属网状高纯度银。特点：

制备简便、再生容易无有害气体产生、Ag耗少

活性高（甲醇转化率90%）

选择性高（甲醛选择性91%）

抗毒性较弱，对Fe质非常敏感

目前银法均用此催化剂！！！生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织工艺条件温度压力氧醇摩尔比原料气纯度空速停留时间生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织1、温度

T＝873～913K时，T↑，甲醛收率↑T＞913K时，T↑，甲醛收率↓。Ag催化剂活性温度：873K-973K最佳反应温度：913K左右生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织升高温度有利于CH3OH脱氢制HCHO温度过高：副反应增加、催化剂活性下降8反应温度/K甲醛单程收率/%2、压力高温条件下，甲醇氧化反应平衡常数大，故压力对化学平衡的影响可以忽略。生产中一般采用常压操作，反应压力（表压）为0.02MPa。3、原料气纯度生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织CH3OH空气过滤:除固体杂质粉尘等碱洗:除酸性气体（CO2、SO2）硫：与催化剂形成硫化银。醛、酮：使催化剂活性下降。Fe(CO)5：会加速甲醛分解反应。CH3OH（＞97%）空气（净化）

94、氧醇摩尔比氧醇摩尔比↑，HCHO单程收率↑氧醇摩尔比＞0.4，HCHO单程收率增加缓慢，尾气中C氧化物含量增加，即消耗于CO2和CO的甲醇量增多，反应选择性下降。

最佳氧醇摩尔比：0.38-0.41。生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织10CH3OH+1/2O2

HCHO+H2O+QAg（氧的分子数/甲醇的分子数）氧醇摩尔比甲醛单程收率/%5、停留时间反应时间↑，甲醇转化率↑

深度氧化和分解等副反应↑。采用短停留时间的快速反应方法。最佳停留时间：0.024s左右生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织11

停留时间S甲醛收率%CO生产量%甲醇转化率%0.01465%5%70%0.02476%8%80%0.03479%13%89%0.04483%18%93%0.05485%21%98%原料气在催化剂层停留的时间。表1停留时间与甲醛收率、甲醇转化率、CO生产量的关系表压0.02MPa严格控制硫、醛酮、五羰基铁等杂质630-660℃0.38-0.41工艺条件温度压力氧醇摩尔比原料气纯度空速停留时间110000-180000h-10.024S左右生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织13为什么相同的材料，会生产出不同性能、不同质量的产品？为什么相同功能的手机价格不一样，使用寿命会不一样？精湛的工艺流程传统银法生产工艺1234尾气循环法生产工艺法国煤化学公司甲醇氧化脱氢制甲醛工艺银法生产甲醛工艺流程英国ICI公司甲醇氧化脱氢制甲醛工艺生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织1、传统银法生产工艺T：600-680℃Ag催化剂（浮石载银或电解银）产物：37%-42%HCHO工艺过程：甲醇蒸发、原料气混合、反应器中甲醇的氧化H2O吸收甲醛循环气和尾气焚烧处理1、流程简述2、主要设备CH3OH+1/2O2

HCHO+H2O+QAg2、尾气循环工艺特点：生产39%-55%高浓度产品吸收塔塔顶气体部分循环使用,其余的可用做燃料副产水蒸气。优缺点：甲醇转化率、甲醛收率提高电耗和设备投资高1、流程简述2、主要设备CH3OH+1/2O2

HCHO+H2O+QAg1、流程简述2、主要设备水蒸气冷却水CH3OH空气HCHO电解Ag催化剂CH3OH+1/2O2

HCHO+H2O+QAg19粗甲醛组成：

HCHO、CH3OH、空气、CO吸收：利用气体在液体中溶解度不同，分离气体混合物的传质过程。1、流程简述2、主要设备尾气甲醛溶液粗甲醛工艺水吸收塔温度1234催化剂产品内容小结

BriefSummary尾气循环工艺流程AgHCHO优点600-680℃电解银催化剂39%-55%HCHO甲醇转化率、甲醛收率提高生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织3、法国煤化学公司甲醇氧化脱氢制甲醛工艺吸收分三段进行：最低一段：大部分的甲醛和甲醇被喷淋吸收，由泵经热交换器循环，热量由热交换器中的冷却水移走；中间一段：用泵打入，热量由热交换器传出上面一段：由数层塔板构成，由补充水洗涤、吸收。甲醇含量为1%-1.5%甲酸含量小于150mg/L甲醛浓度为37%生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织4、英国ICI公司的甲醇氧化脱氢制甲醛工艺转化器由两部分组成：上部为转化器，混合气体在置于薄层银粒构成的催化剂上反应，反应温度为600-650℃下部为列管式废热锅炉，热的反应气体在此迅速冷却，以抑制任何不需要的副反应。产出溶液为：37%-42%甲醛3%-15%甲醇生产原理催化剂工艺条件工艺流程组织5、我国甲醛生产工艺流程（1）甲醇循环法：控制较低的反应温度，减少副反应，吸收塔采出的甲醛溶液再经蒸馏脱除大部分未反应的甲醇和水，循环使用，甲醛浓度高，甲醇单耗低，设备投资高，操作复杂。（2）尾气循环法：将尾