银催化剂法和铁钼催化剂法生产甲醛的比较.doc

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 + H2OCH3OHHCHO + 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 Tsinghua 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300m3Ph ; 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. 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。