2.1 .5 低碳烷烃直接氧化法
用低碳烷烃，例如天然气或瓦斯气体中甲烷、丙烷、丁烷等在Mo催化剂作用下，直接用空气氧化而得到甲醛。其反应式如下：毕业论文
http://www.youerw.com/ CH4＋O2=HCHO＋H2
2.2 生产工艺比较
目前，工业上几乎所有的甲醛生产方法都是用银催化剂法、铁钼催化剂法。
2.2 .1 工艺技术比较
银法是以甲醇为原料以一定配比的甲醇和空气、水蒸气经过过热器，过滤器进入氧化器，在催化床层使甲醇脱氢成甲醛。甲醛气体和水蒸气经冷却，冷凝由吸收塔吸收，制成37%的甲醛溶液成品。在银法过程中也能做到适当的浓度。铁钼法用二元气生产，银法用三元气生产，两法所用催化剂不同。铁钼法所进行的反应为完全氧化反应，而银法是氧化脱氢反应。故银法选择是甲醇与空气混合的爆炸上限操作（混合比37%以上，醇过量），为保持脱氢反应进行，反应温度为640℃左右。反应热量靠加入水蒸气等带走。铁钼法选择的是下限操作（混合比7%以下，氧过量），即与过量的空气中的氧气反应。反应温度控制在430℃左右，而反应的热量靠惰性气体带走，所以在反应过程中需引入尾气塔，由于吸收系统中加水少，从而能制取高浓度甲醛。但由于采用了尾气循环和足够量的空气，增加了动力的消耗，且由于气体量的加大而使装置能力相对减小了约25%。根据最新统计，美国铁钼法、银法生产装置各占50%，而国内银法占95%以上。
甲醇
→蒸发器→过热器→三元过滤器→氧化器→吸收一塔→吸收二塔空气
图2—1 电解银法制甲醛工艺流程图说明
1．用两种方法生产的甲醛作为商品，铁钼法也有它的局限性，因为高浓度甲醛在常温下更容易聚合，高浓度甲醛在贮存和运输上很难处理。在制胶工业中客户一般不喜欢用铁钼法制取的低醇含量的甲醛。如作为有些需要脱水的下游产品的原料，则有它的可取之处。
2．铁钼法一次性投资费用大，投资回收期长。与银法相比其投资风险大，而随着科学技术的不断进步，近几年银法甲醛工艺也已有了很大的进步（如单耗、能耗等），单耗已接近铁钼法水平。
3．银法工艺上用的电解银催化剂，其制法简单，成本较低，并可重复使用。而铁钼法的催化剂要由固定的供应商提供，价格昂贵且受到一定的制约。
4．用两种工艺路线生产甲醛，银法的运行成本在设备折旧费、能耗、催化剂消耗费用以及副产蒸汽等方面都优于铁钼法；铁钼法在单耗，甲醛高浓度上也有它的明显优点。
2.2.2 银催化剂法和铁钼催化剂法的特点的比较
表2—1 电解银催化剂法和铁钼催化剂法的特点 计量单位：见表
项目 改良银法(BASF法) 铁钼法(PSP法)
催化剂 电解银催化剂 铁钼法催化剂
物料 甲醇过量 空气过量
甲醇，吨 0.452 0.4
电，KWH 37 88
冷却水，m3 40.7 40
工艺水，m3 0.2 -
锅炉给水，吨 0.32 0.44
催化剂损失，克 0.027 0.006
副产蒸汽：压力（P
） 3 2.50
数量（吨） 0.315 0.6毕业论文http://www.youerw.com/
反应温度（℃） 600～700 250～350
压力（MPa） 0.1 0.1～0.5
反应器型式 绝热式固定床 列管式固定床
催化剂
命 3～8个月 1.5年～2年
收率（%） 89～91 91～94
甲醇单耗(Kg/
) 470～480 420～470
产品中甲酸量（104） 100～200 200～300
甲醛中混合气体中浓度（%） ＞37 ＜7
甲醛浓度（wt％） 40～55 55～60
甲醇浓
（wt％） 1.0～1.3 0.5～1.0
投资 1 1～1.10
催化剂敏感度 敏感 不敏感
催化剂价格 波动大 波动小
催化剂失活原因 原料中铁、硫引起中毒 MO升华
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车时间（小时） 2.50～2停
后开车
间（小时） 数小时 ≤1
尾气处理 大部分循环,小部分燃烧产生蒸汽 大部分循环,小
分催化转化
2.3 国内外甲醛装置能耗比较
表2—2 国内外甲醛装置能耗比较 单位：m3/t、t/t、kwh/t
项目 国外 国内
银法 铁钼法 银法 铁钼法
先进 一般 先进 一般 先进 一般 先进 一般
冷却水 20-30 30-50 20 28-42 15-20 35-45 20 30-40
蒸汽 －0.2-0.5 －0.3-0.1 －0.6 －0.3-0.5 －0.3-0.5 －0.3-0 －0.6 －0.3-0.5
电 20 25-30 70 85-90 18-20 30-40 80 85-98
注：以生产1吨37%的甲醛消耗量统计
我国在优十至七十年代曾建有多套甲烷氧化法的生产甲醛的小型装置，由于转化率和收率及产品浓度低等问题而相继停止生产。现我国工业甲醛都使用甲醇作原料。以甲醇为原料生产甲醛目前主要有：“银催化法”和“铁钼催化法”两类方法。由于银法和铁钼法各有所长，也各有局限性，且这两类方法都有改进和提高，综合各种因素对生产成本进行比较，这两类方法差别很小。所以同世界范围内“银法”和“铁钼法”的比例几乎相当，但我国目前采用“银法”的仍占绝大多数，因为铁钼法虽然单耗会稍低一些，但设备庞大，耗能大，其关键设备还需进口，投资大。
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