一塔式铁法甲醛工艺张长胜（唐山中浩化工有限公司，河北唐山063611）
摘要：铁钼法甲醛制各是当今全球比校先进的生产甲醛的工艺，以三量化二铁和氧化相为催化本体，在列管式反应器内发生反应，该工艺具有产率高、单耗低、反复开停车、催化别使用寿命长等优点，但投资大，所以也有一定的局限性。在生产过程中，主要通过调整导热油的温度来维持反应的转化率，正常转化率在92-94%之间。
关键词：铁铜法；甲醛；导热油
唐山中浩化工有限公司于2012年引进瑞典FORMOX公司的“铁钼法"甲醛生产工艺，该工艺采用一塔，产品为55wt%甲醛，年产量13万吨37wt%申醛，是单套反应器中产能收大的工
艺，该装置于2014年正式投产。 1工艺流程简介
循环气体和甲醇混合后通过甲醇蒸发器，在甲醇蒸发器上段，甲醇汽化，在下段经从反应器出来的热甲醛气体进一步加热后进人甲醇反应器。
在反应器内，甲醇和氧气在铁钼催化剂上发生氧化反应，放出的热通过导热油汽化移除，用于副产蒸汽。高温甲醛气体先进入甲醇蒸发器下段加热循环气和甲醇的混合气后，进入吸收塔进行吸收。
被吸收后的甲醛溶液从塔底采出，经换热器冷却到合适温度后输送到储罐。在塔内经三段填料和18层塔盘的吸收后，未被吸收的塔顶气分成两部分，一部分循环进入反应系统，另一部分进入尾气处理系统（简称ECS)，进入尾气处理系统的塔顶气经ECS预热器加热到一定温度后进人ECS反应器，经PPd/PP 催化氧化生成二氧化碳和水，此高温气体进入ECS蒸汽发生器
副产12harg蒸汽，在ECS预热器内加热塔顶气后放空。 2工艺改造
2.1ECS催化剂的更新
尾气处理系统(简称ECS)是将吸收塔未吸收的甲醇、甲醛、二甲醚等有机物进行催化氧化，生成无污染的二氧化碳。其催化剂是重金属物，早期的催化剂采用铂(PPt)，该金属是一种高温催化剂，这就要求在投料前，要将其温度升高到至少180℃，催化反应才能发生。而本工艺采用钯和铂混合催化剂（堆放方式：铂催化剂放在下层，钯催化剂放在上层，尾气从上部进人，下部排出），其中钯是低温催化剂，在150℃时，催化反应就能发生，反应发生后，催化剂温度随之上升，当达到180℃时，铂催化
剂开始起催化作用。 2.2泵机封改造
多数的票机封采用脱盐水，这种方式造成脱盐水的浪费。在设备选型时，我公司充分考虑了此项内容，将机封液改为了
白油，并利用热虹吸原理，循环使用。 2.3锅炉水泵加自后启动
本工艺中锅炉水用来副产蒸汽，从而移走反应热，维持反应的正常进行。一且锅炉水泵发生问题，而操作人员文没有及时发现，就会因为锅炉水液位低低导致连锁停车，影响生产的正常运行。考虑到此种情况，结合锅炉水泵采用-一开一备的配置，故增加备泵自启动程序。当运行的泵发生故障停止时，备泵可以立即启动，保证锅炉水的正常供应，及生产的连续运行。 2.4散堆填料改为规整填料
本工艺采用一塔式，塔内件包括三段填料和18层塔板，其万方数据
工艺控制
中三段填料都采用散堆式。在投料运行后，发现当产品甲醛浓度达到55w%时，吸收塔顶甲醛浓度就超过工艺设计值，如果要降低塔顶甲醛浓度，则产品甲醛浓度就无法达到设计值。经与 Formox工作人员协商及计算，确定是塔内填料的吸收面积不足，导致出现上述情况。后将第三段填料的装填方式由散堆式改为规整式填料。
3生产中的重点调控
首先讨论一段循环量对吸收的影响。甲醛气体在塔内的吸收主要发生在第一段填料处。第一段循环量的正确与否，是决定吸收效率的关键因素，正确的循环量对于确保良好的气液接触，及避免夹带是很重要的，循环量低会造成塔板润湿不足，部分甲醛未被吸收。同时，循环量过高会造成湾塔，因此要维持正确的一段循环量。
其次讨论吸收塔温度对吸收效率的影响。吸收是放热的，因此维持合适的塔内温度，对于吸收的正向进行是很重要的。而吸收放出的热能量很低，很难回收，所以利用冷却水换热器将其移除。
最后操过甲酸含量对吸收的影响。较高的甲醇含量，增加了甲醛局部压力，并且可能造成夹带。而降低甲醇含量的方法就是正确控制反应，以使37wt%的甲醛溶液中甲醇含量低于 1wt%。
3.1调整导热油温度提高反应转化率
3.2.1调整导热油温度的作用
甲醛制备是催化氧化反应，像所有催化反应一样，合适的催化温度是维持高转化率的必要条件。在铁钼法甲整工艺中，催化剂的温度是由导热油来控制的。在反应初期，催化剂活性高，需要的催化温度较低，导热油温度低；随着反应的进行，催化剂活性逐新降低，为了维持高的转化率，需要升高导热油温度，从而维持较高的催化温度，
3.2.2调整导热油温度的时机
导热润温度应该是有规律的提升，而不是尽可能的缓慢提高，若导热油升温太慢，则可能导致一个不受控制、很快结束的催化剂末期。测量产品中甲醇含量，能很好的判断反应的发生情况。如果37%的甲醛溶液中甲醇含量在0.3%-0.8%之间，则表明反应转化率很高，当甲醇浓度接近0.8%，甚至高于0.8% 时，则要适当调高导热油的温度，以维持高的转化率。但导热油温度也不是越高越好，一且温度过高，生成的甲醛就会过氧化生成甲酸或CO。
观察热点温度及位置也能很好的判断反应的进行情况。正常情况下，热点位置要保持较高的位置，这样可以保证催化剂自上而下的使用。如果热点位置下降较快，在催化剂未期，则会出现较高的热点位置，因为高处的催化剂仍具有较高的催
化活性。此时处于安全考虑，则要降低甲醇的进料量。 4结语
目前，国内铁钼法甲醛工艺进入-个高速扩能阶段，国内已引进的装置达到30余套，但对于其操作仍处于研究、教学阶段。我公司甲醛制备也处于模索阶段，希望得到国内同行业人士的指导，共同学习，总结经验，不断提高国内人员的操作水平！
2015年6月化*绍|213